2022-2023学年高二物理竞赛课件：同时的相对性和因果律

同时的相对性和因果律 同样两件事情，静止时，在同一地点先后发生，运动时却不在同一地点，这可以理解 时空统一，时空都不是绝对的，时间并不比空间更高级 同时的相对性和因果律 同样两件事情，静止时看上去同时发生，运动时却有先后，这却违背“常识”，同时也有相对性 时间先后没有绝对，导致因果错乱？ S’系不同时，可能早也可能晚，取决于dx S系，同时不同地 S系不同时，可能早也可能晚，取决于dx’ S’系，同时不同地 同时的相对性 明确几个概念 1、事件：一个物理现象或物理状态 时空坐标 地面参照系中三事件同时发生。 事件：那列火车七点钟到达这里。 某时某地（发生某事） (2)：我（这里）的表的短针指到七。 (1)：那列火车到达这里。 (3)：我记下（这里）尺子的刻度。 时空坐标，以及时空坐标的标定！！！ 4 测量多个事件的时空坐标：相同的标准最为重要 1). 测空间坐标：看同一把标尺的刻度； 2). 测时间坐标：看同一个钟表的指针。 1). 测空间坐标：看尺子刻度； 2). 测时间坐标：看钟表指针。 测量一个事件的时空坐标： S’ S x’ x 如何测量事件的位置和时刻？ 怎么看？ 长度的测量：静止的长度（固有长），随便看 运动长度，同时看标尺的刻度； 具体地： 七点有列火车到站1，九点有列火车到站2 多个事件：在各个坐标系里，放好尺子摆好钟，读数 举例：火车七点到达车站1，九点到达车站2 两个事件，两次读数结果 尺子：车站1；时钟：7点 尺子：车站2；时钟：9点 两个事件 时间段的测量：同一地点（固有时），任何一只钟 不同地点，看同步钟 两个事件 两个“两个事件”，有何不同？ 2、过程：某时间段发生的有因果关系的所有事件 (x1, y1, z1, t1) -- (x2, y2, z2, t2)。 事件：某时某地 (x, y, z, t)； 不同事件, 相关或无关！ 是不是过程? 有没有因果？如何判断? 相关事件，有因果关系！ 7 A是B的因B是A的果 A和B有关联（通过信号关联） 设S系中信号速度 A B S' S u 在S系中： A(x1,0,0,t1) B(x2,0,0,t2) 在S’系中： A(x1’,0,0,t1’) B(x2’,0,0,t2’) 何谓有关联（因果）？ 信号（见证人，媒介），在 时刻到 时刻，从x1传递到x2 总是与 同号 因果律：有关联的两件事，在任何惯性系中观察，其发生次序不变 在S系中 在S’系中 仍然，A是因B是果 A是因B是果 即： 不可能有信号传递，事件无关联 有因果关系的两事件，在任何惯性系中观察，其发生顺序不变。 9 再看因果佯谬： S系同时，但是S’系不同时，可能早也可能晚 S系，同时不同地 但是，早或者晚都不影响因果律，因为两件事情本无关联 同时发生的两件事情，不可能有信号传递，无关联 因果律 何为因果？关联事件！时间有先后 同时发生的事情，无所谓因果！ 只要同时，必定无关！无关事件，无所谓因果。 何为关联事件？永远不会同时的事件。同地必不同时！ 只要同地，必定相关！只要相关，必可同地！ 两件事（通过坐标变换）不可能既同时又同地，所以，因果毋庸置疑 X y X’ y’ 二维空间坐标， 坐标变换：旋转 坐标空间的矢量线段，长度不变 $