正文 第十六章 相對論基礎(1 / 2)

16.1學習提要

一、目標要求

1.理解愛因斯坦狹義相對論的兩個基本假設。

2.理解洛倫茲變換式並能正確應用,了解它與伽利略變換的關係。

3.理解相對論中同時的相對性,長度收縮和時間延緩的概念,並能正確進行簡單問題的計算;了解絕對時空觀和相對論時空觀及二者的區別。

4.理解相對論中速度變換式,能應用其對一維問題進行正確計算。

5.理解相對論中質速關係,質能關係、能量與動量的關係,並能應用分析、計算有關簡單問題。

二、重點難點

1.重點內容

狹義相對論的兩條基本原理,洛倫茲坐標變換,狹義相對論前時空觀以及狹義相對論動力學的幾個主要結論。

2.難點內容

從傳統的絕對時空觀到相對論時空觀的觀念更新,由此而對詞時的枏對性、時間量度的相對性的理解和運用,尤其在長度測中表現出來的同性的相對性問題上的正確理解。

三、學習提示

1.相對論為人類得出了許多與傳統思維方式以及與人們曰常經驗不相符的重要結論,而使初學者既感到驚奇,又產生興趣。如果僅停留在興趣上,而對運用相對論規律分析計算具體問題時就感到發怵,這是難以學好本章內容的。由於本章內容不同於你所熟悉的經典力學內容,所以在思維方式和學習方法上都要有所適應。

首先,要注意到狹義相對論的理論基礎是愛因斯坦的兩條基本原理,並由此而建立新的時空觀,即時空是與物質運動密切相聯不可分割。在學習過程中,要領悟出相對論分析解決問題的出發點和思路是什麼?

分析或計算問題時,要分析清楚時空坐標的對應關係和變換關係,是在哪個坐標係中測量,是否屬於“同一事件”,以免盲目套公式;學習相對論運動學時,要注意“同時的相對性”概念;學習動力學時,要弄清質速關係、質能關係以及能量與動量的關係。

如果你能將洛倫茲變換、相對論中的運動學和動力.學所給出的規律,與你熟悉的伽利略變換以及對應的經典力學內容作一比..較總結,並按一定條件(高速和低速)進行“回歸”或還原,這對你加深理解本章的一些概念是有幫助的。

2.建議你,在學習本章之前對已學過的運動釣相對性、光的幹涉、邁克耳孫幹涉儀的原理及光路等知識,作些複習或回憶,會有助於你學好本章的一些內容。

3.通過本章的學習,除了加深物理知識、拓寬物理視野以外,還要注意提高自己的科學思辨能力,認識到在一定條件下相對論時空觀和絕對時空觀是如何轉化和統一的,從而得到辨證唯物論的教育。