2022-2023学年高二物理竞赛课件：从洛仑兹变换论尺缩

从洛仑兹变换论尺缩 从洛仑兹变换论尺缩 S’系， 自坐标系中（静止）的长度，固有长，最长 S系，它坐标系中（运动）的长度（同时），非固有长，尺缩 运动长度，同时测运动坐标系两点距离 同时或不同时，测量结果相同 固有长：静止的空间长， 一、 从迈克耳逊-莫雷实验论尺缩和时延 纵向和横向无光程差，光速不变，两个时间必须相等 运动方向： 静止方向： 运动的物体，长度缩短 ，尺缩效应 运动方向实际长度： 源于：运动和静止的方向，长度不同 静止方向长度不变，运动方向长度缩短 说明，运动的时间变慢了，时间延缓 注意：三个维度共用一个时间，所以，不管是不是运动方向，只要运动，时间就延缓，而尺缩只发生在运动方向 考虑尺缩后，两方向时间相同，无光程差， 但测到的时间还是不对 在半反镜B看来， 实际上， ：他坐标，自己看别人，别人看自己。 ：自坐标，自己看自己 看运动的对象：地面上看火车里发生的事情 在运动中看对象：火车里看地面上发生的事情 看静止的对象：地面上看地面上发生的事情 静止地看对象：火车里看火车里发生的事情 是否运动并不能用来区分S和S’ 关键在于区分自和他！ 1.运动的棒长度收缩是空间本身的客观特征。 3.纵向效应 运动方向(纵向) 4.在低速下  伽利略变换 讨论 2.运动的棒长度收缩是一种相对效应。 别人（运动）永远比自己短， 谁都可以是那个“别人”或“自己” 7 棒在哪个参照系中静止，在哪个参照系中测得的棒长即为原长。 S’系中的观察者发现静止于S系中而相对于自己运动的任一根棒的长度都变短了。 只有沿着运动方向(纵向)放置的棒有长度收缩的效应，垂直于相对运动方向的长度测量与运动无关。 例 地面上未发射的飞船长为 5m，发射后以 9000m/s 相对于地面匀速飞行，在地面测量它的长度是多少？ 飞船上的人看到飞船有多长？ 在地面参考系测量，飞船长度为 解：在飞船参考系,S’系 飞船长度 l = 5m 是固有长度 飞船上人测飞船，固有长，也是5m S’系， 静止坐标系的时长，固有时，最短 S系，非固有时，时间延缓，时间膨胀 固有时：静止（同一地点）的时长 三、从洛仑兹变换论时延 1. 运动时钟变慢效应是时间本身的客观特征。 4. 低速下，推出牛顿的绝对时间概念 讨论 2. 时间延缓是一种相对效应。 别人（运动）永远比自己慢， 谁都可以是那个“别人”或“自己” 3. 一维时间，没有纵向横向的概念 10 一对孪生儿，当妹妹离开地球作近光速星际旅行，她返回时，谁更年轻？ 根据狭义相对论，近光速宇宙飞船上的时间变慢，从而妹妹保持了年轻。 但根据运动的相对性，同样可得出在他们重逢时哥哥比妹妹年轻的结论。 孪生子效应 悖论？ 飞船返回，是不可能始终匀速直线运动的，必然有加速运动。需要广义相对论来解释。 谁相对于整个宇宙作更多的变速运动，谁就会活得更长久。因此，返航的妹妹，比哥哥年轻。 12 飞船在近光速飞行时需要消耗巨大的能量， $