狭义相对论
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简述狭义相对论
狭义相对论是一门研究物质、能量和时间的相互关系的科学理论,它的主要观点是:物质、能量和时间是三者之间相互交互关系的不可分割的统一体,相互交互关系下物质、能量和时间具有相应的绝对不变性。
狭义相对论最早是由爱因斯坦提出的,他在广义相对论的基础上提出了更加严格的假设,也就是狭义相对论的基本思想。
该理论的主要特点是:一、物质、能量和时间之间的绝对不变性:它们相互间不存在绝对的关系,只有相对的关系;二、时空的柔性:时空的概念完全取决于观测者,时空可以任意弯曲,它是可变的;三、光速的绝对不变性:光速是一个绝对不变的常量,它是物质运动的最大速度。
这些特性对物质和能量在空间和时间中的运动分布起到了以下作用:空间中,物质和能量分布存在无限远和无限近两个极限,它们不处于有限空间;时间方面,物质和能量的变化是无法被看见的,只能通过构建相对时间来进行精确测量。
狭义相对论的发展与科学研究有着千丝万缕的联系,它曾经极大地影响着物理学、宇宙学以及现代天文学的发展。
它被物理学家用于研究宇宙的大尺度,以及原子核的小尺度,例如普朗克的统一场论,广义相对论和量子力学等。
它也影响到宇宙学,宇宙的形成和演化,宇宙中的物质和能量等;它还影响到了现代天文学,如黑洞、重力波和宇宙学家的一些研究等。
显然,狭义相对论是科学发展进程中的一个重要的里程碑,它提
出的观点对现代科学的发展起到了非常重要的作用。
它推翻了传统物理学的一些观念,提出了对物质、能量和时间的全新理解,为科学家在解释物质世界提供了更加完善和准确的理论框架。
狭义相对论的俩个基本原理
狭义相对论的两个基本原理是:
1. 物理定律的相对性原理:物理定律在不同惯性参考系中具有相同的形式。
这意味着在运动的参考系中,物理定律的表达式仍然有效,无论是匀速直线运动还是静止不动。
相对性原理排除了绝对运动的概念,不论在任何参考系中,物理现象的规律都是一致的。
2. 光速不变原理:光在真空中的速度是一个恒定的常数,与光源的运动状态无关。
无论光源是静止的还是移动的,光速都是同样不变的。
这意味着光在不同参考系中的速度并不相加,而是保持不变。
光速的不变性是狭义相对论的基石,导致了一系列与时空的非直观性质相关的发现,如时间的相对性和空间的相对性。
狭义相对论广义相对论
狭义相对论和广义相对论都是物理学中的重要理论,它们对于我们对于宇宙和时间的理解有着深远的影响。
狭义相对论是阐述了物体的运动和时间测量的理论,它的理论基础是爱因斯坦的独特理论,其中最有名的公式就是E=mc。
该理论阐释了物体的质量和能量之间的关系,也揭示了物体在高速运动时的畸变现象,包括时间的相对性和长度的相对性。
而广义相对论则是对于物体的引力和时空弯曲的理论,它解释了引力是由于物体在时空中的曲率而产生的,也揭示了时间与空间之间的紧密联系。
广义相对论是爱因斯坦晚年的杰作,它对于我们对于宇宙的结构和演化有着重要的启示和影响。
狭义相对论和广义相对论都是复杂而深奥的理论,但它们的影响和贡献是无法忽视的。
通过学习和理解这些理论,我们可以更好地理解我们周围的世界和宇宙的奥秘。
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狭义相对论广义相对论量子力学
第一、狭义相对论:以往我们都有一个认知,有些物理量是相对的,可变的,如速度,距离,但有些是不变的,如时间,长度,质量。
无论他静止还是运动,他的长度,质量都是不变的,对于任何状态来说时间都是一样的。
但狭义相对论告诉我们,不同的参考系下时间,长度,质量是不同的。
第二、广义相对论:牛顿说两个有质量物体之间有吸引力,叫万有引力,但是什么没说,广义相对论解释了引力是空间扭曲造成的现象。
东三、量子力学:研究微观世界的学科。
量子直白的意思就是一份一份不连续。
当人类研究到微观世界时发现和以往认知的宏观世界不同,很多现象已经违反了常识,比如微观的叠加态,微观世界研究最开始颠覆性的观念是普朗克的量子化学说,由此引出的微观世界的研究理论归纳为量子理论范畴。
大一狭义相对论知识点总结引言狭义相对论是德国物理学家爱因斯坦提出的一种理论物理学理论。
它首先通过爱因斯坦在1905年提出的特殊相对论治疗,引起了物理学家和数学家的广泛兴趣。
特殊相对论的提出,颠覆了牛顿力学对于时间和空间的观念,揭示了新的科学世界。
狭义相对论主要关注的是质点的运动,在匀速直线运动的参考系中,物体的质量与速度之间存在着简单的关系。
这一理论不仅在理论物理学领域引起了巨大的影响,也在实用物理学和工程学中具有重要的应用价值。
下面将围绕狭义相对论的基本概念、数学公式以及实际应用等方面进行详细的介绍。
基本概念相对论的提出突破了以往对于时间和空间的观念,提出了新的物理学理论。
其中最重要的概念之一就是“相对性原理”,它指出物理定律在所有惯性系中都相同的性质。
即使在不同的参考系中,物理定律也是不变的,这就是相对性原理的核心。
在相对论中,时间和空间也都不再是绝对的,而是与观察者的参考系相关的。
因此,相对论是一种与经典力学有着根本区别的物理学理论。
在特殊相对论中,另一个重要的概念是“光速不变原理”,它指出在任何惯性系中,光速都是一个恒定不变的值。
光速的不变性使得时间和空间的测量都变得相对而言,这也是狭义相对论与牛顿力学最大的不同之处。
数学公式狭义相对论涉及到了一些重要的数学公式,这些公式揭示了时间和空间的相对性质。
其中最重要的一条公式就是爱因斯坦提出的质能关系公式,它表示了质量和能量之间的等价关系,在相对论中,质量并不是一个不变的量,不同的观察者会测得不同的质量值。
而质能关系公式则揭示了质量与能量之间的等价关系,它可以用来描述物质的能量转化过程,是狭义相对论中的核心公式之一。
另外,相对论中还有着动量和能量之间的关系,这一点也揭示了物理量在不同惯性系中的变化规律。
总的来说,相对论的数学公式揭示了时间和空间的相对性质,揭示了一种新的物理学理论。
实际应用相对论不仅在理论物理学领域具有重要的理论意义,也在实际的科学研究和工程应用中发挥着关键作用。
狭义相对论的原理狭义相对论的原理狭义相对论是爱因斯坦于1905年提出的一种物理学理论,它是描述物质和能量之间关系的一种理论。
狭义相对论的原理可以分为以下几个方面:一、光速不变原理光速不变原理是狭义相对论的核心原理之一。
它认为在任何惯性参考系中,光速都是恒定不变的,即无论光源和观察者相对运动的状态如何,光速都保持不变。
这个原理可以用以下公式来表示:c = λf其中c代表光速,λ代表波长,f代表频率。
这个公式说明了在任何情况下,光速都是定值。
二、等效性原理等效性原理认为,在任何加速度下观察到的现象与在重力场中观察到的现象是等价的。
这个原理意味着重力可以被视为加速度。
三、时空相对性原理时空相对性原理认为,在所有惯性参考系中物理规律都应该具有相同的形式。
这个原理意味着时间和空间是相互关联且互不可分割的。
四、质能等价原则质能等价原则是狭义相对论的另一个核心原理。
它认为质量和能量是等价的,即E=mc²。
这个公式说明了质量和能量之间的转换关系。
五、洛伦兹变换洛伦兹变换是狭义相对论中最重要的数学工具之一。
它描述了不同惯性参考系之间时间和空间的变换关系。
洛伦兹变换包括时间、长度、速度和动量等方面。
六、相对性原理相对性原理是狭义相对论的基础之一。
它认为物理规律在所有惯性参考系中都应该具有相同的形式,而没有一个特定的惯性参考系是绝对正确的。
七、时间膨胀时间膨胀是狭义相对论中比较奇特的现象之一。
它指出,在高速运动状态下,时间会变慢,即观察到同一事件所需的时间会增加。
总结:以上就是狭义相对论的原理,其中包括光速不变原理、等效性原理、时空相对性原理、质能等价原则、洛伦兹变换、相对性原理以及时间膨胀等方面。
这些原理共同构成了狭义相对论的理论框架,为我们理解物质和能量之间的关系提供了重要的理论基础。
狭义和广义相对论的几个预言狭义和广义相对论的几个预言一、引言相对论是20世纪物理学的一大革新,由爱因斯坦倡导,并发展成熟。
在广义相对论中,爱因斯坦提出了引力原理并推导出了爱因斯坦场方程,解释了引力作用的机制。
而狭义相对论则是特别处理匀速定向参考系之间的物理定律。
狭义相对论和广义相对论都是相对论原理的重要部分,而且它们都提出了一些极具深度和广度的预言,下面我们就按深度和广度要求来详细讨论这些预言。
二、狭义相对论的预言1. 时间膨胀: 根据狭义相对论,物体的运动速度越快,其时间流逝的速度越慢。
这是相对论中的著名预言之一,也经过实验证实。
2. 质能关系: 狭义相对论是在解释光速不变原理的基础上提出的。
它指出了质量与能量之间的关系,即E=mc^2。
这个公式是爱因斯坦最著名的成就之一。
3. 长度收缩: 根据狭义相对论,当一个物体以接近光速的速度运动时,它的长度沿着运动方向会出现收缩,这就是长度收缩效应。
这个预言也经过实验证实。
三、广义相对论的预言1. 引力透镜效应: 广义相对论预言,引力会扭曲周围的时空,从而使得光线产生偏折,就像透镜一样。
这个预言也经过实验证实,是强有力的支持广义相对论的证据之一。
2. 时间膨胀: 广义相对论也提出了时间膨胀的概念,即引力场的影响会使时间变得缓慢。
这一预言也被多次实验证实。
3. 重力波: 广义相对论指出,当有质量的物体加速运动时,会产生重力波,这是一种振荡的时空扭曲。
科学家们在2016年首次成功探测到重力波,为爱因斯坦的预言提供了有力的证据。
四、总结狭义和广义相对论是相对论物理学中的两大支柱,它们提出了许多深度和广度兼具的预言,并且这些预言都经过了实验证实。
这表明了相对论在描述宇宙中的物理现象方面的巨大成功。
我们应该持续关注相对论的发展,以期更深入地了解宇宙的奥秘。
五、个人观点和理解我个人认为,狭义和广义相对论的预言展现了人类对宇宙的深刻思考和探索。
这些预言不仅是理论的成果,更是实验和观测的验证。
狭义相对论原文
【实用版】
目录
1.狭义相对论的概述
2.狭义相对论的基本原理
3.狭义相对论的数学表达式
4.狭义相对论的实际应用
正文
【1.狭义相对论的概述】
狭义相对论,是爱因斯坦于 1905 年提出的一种物理学理论。
这一理论的基本思想是,物理定律的形式必须在所有惯性参考系中相同。
换句话说,如果我们在两个不同的运动状态下观察同一事件,那么我们得到的物理定律应该是一致的。
【2.狭义相对论的基本原理】
狭义相对论有两个基本原理,分别是相对性原理和光速不变原理。
相对性原理:所有惯性参考系中,物理定律的形式是相同的。
光速不变原理:在任何惯性参考系中,光在真空中的传播速度都是一个常数,约为每秒 3*10^8 米,通常用字母 c 表示。
【3.狭义相对论的数学表达式】
狭义相对论的数学表达式主要包括洛伦兹变换和时间膨胀公式。
洛伦兹变换:描述在两个不同运动状态下,空间和时间如何相互转换的公式。
时间膨胀公式:描述在高速运动状态下,时间如何变慢的公式。
【4.狭义相对论的实际应用】
狭义相对论虽然主要研究的是高速运动物体的性质,但是其影响已经深入到我们的日常生活中。
例如,GPS 定位系统就需要考虑狭义相对论的效应,因为卫星的运行速度非常快,而地面的观察者速度相对较慢。
如果不考虑狭义相对论,GPS 定位的误差会非常大。
此外,狭义相对论还揭示了质量和能量的等价性,为核能的研究和利用提供了理论基础。
狭义相对论的作用
狭义相对论是物理学发展的里程碑,它提出了一种新的物理观念,挑战了传统的物理学观念,为物理学的发展奠定了基础。
首先,狭义相对论为科学技术的发展提供了重要的理论支持。
狭义相对论提出了质能守恒定律,为核能、原子能、太空探测等领域的发展奠定了基础。
其次,狭义相对论对人类对自然界的认识产生了巨大的影响。
它提出了时间和空间的相对性的概念,改变了人类对宇宙的认识。
最后,爱因斯坦在相对论中提出的速度的加成相当于欧几里德几何学中的向量加法,使他的研究对物理学、数学和化学产生了深远的影响,对后来的数学建模和粒子物理学起到了重要作用。
因此,狭义相对论不仅对科学技术发展提供重要的理论支持,也影响了人类对自然界的认知,还为其他科学领域的研究提供了一定的理论支撑。
如需了解更多信息,建议查阅相关资料或咨询物理学家。
狭义相对论的简单解释1. 简介狭义相对论是由爱因斯坦于1905年提出的一种物理学理论,用于描述高速运动物体之间的时空关系。
相对论是现代物理学中最重要的理论之一,它在解释宇宙和微观领域中的现象中起着关键作用。
2. 相对性原理狭义相对论基于两个基本原理:相对性原理和光速不变原理。
相对性原理指出,所有惯性参考系下的物理定律都具有相同的形式。
简而言之,无论我们处于任何匀速运动状态下,物理定律都应该保持不变。
这意味着没有绝对静止参照物,只有相对运动。
光速不变原理是狭义相对论的核心概念之一。
它指出,在真空中光速是一个恒定值,与光源和观察者的运动状态无关。
这个恒定值被称为光速常数,通常表示为”c”。
根据这个原理,无论观察者如何移动,他们测量到的光速都将保持不变。
3. 时空观念狭义相对论引入了一种新的时空观念。
传统的牛顿物理学中,时间和空间是绝对独立的,而在相对论中,它们却是相互关联的。
根据狭义相对论,时间和空间不再是绝对的,而是取决于观察者的运动状态。
当一个物体以接近光速运动时,时间会变得更慢,并且长度会在运动方向上收缩。
这种时空关系被称为洛伦兹变换,它描述了不同惯性参考系之间的时空转换规则。
洛伦兹变换包括时间膨胀效应和长度收缩效应。
4. 时间膨胀根据狭义相对论,当一个物体以接近光速运动时,时间会相对于静止参考系变慢。
这被称为时间膨胀。
假设有两个人:A在地球上静止不动,B乘坐一艘以接近光速运行的太空船。
当B返回地球后,他会发现自己的时间比A慢了一些。
这意味着B在太空中度过的时间更少。
这个效应已经通过实验证实,并且与爱因斯坦的理论预测非常吻合。
时间膨胀是狭义相对论中最重要的结果之一,它改变了我们对时间的理解。
5. 长度收缩与时间膨胀类似,根据狭义相对论,当一个物体以接近光速运动时,它在运动方向上的长度会收缩。
这被称为长度收缩。
假设有一艘太空船以接近光速运动,船长为100米。
根据相对论,当我们以地面上的观察者的角度来看这艘太空船时,它的长度将会变得更短。
第五章 狭义相对论教学基本要求1. 理解经典力学时空观的主要观点,了解迈克尔逊-莫雷实验。
2. 理解爱因斯坦狭义相对论的两条基本原理。
掌握洛仑兹坐标变换,并能分析、计算在不同惯性系中运动质点的时空变换问题。
3. 掌握狭义相对论时空观的主要观点: 同时的相对性、长度收缩和时间膨胀,并能作简单的计算。
4. 掌握狭义相对论动力学的几个重要结论如质速关系、质能关系及其应用,了解能量和动量的关系。
教学内容提要1. 狭义相对论的两个基本原理(假设)1. 相对性原理 在所有惯性系中,物理定律都具有相同形式;或者说,对于描述物理规律而言,所有惯性系都是等价的,没有绝对优越的惯性系。
2. 光速不变原理 在所有惯性系中,光在真空中的传播速度均为c ,与光源运动是否无关。
2.洛伦兹变换(1)洛伦兹坐标变换'S 系到S 系的时空变换(正变化)22()()x x vt y y z z v t x v t t x c γγ⎫'==-⎪⎪⎪⎪'=⎪⎪'⎬=⎪⎪-⎪'==-⎪⎪⎪⎭ (5-1a )S 系到'S 系的坐标变换(逆变化)2()()x x vt y y z z v t t x c γγ''=+⎫⎪'=⎪⎪'=⎬⎪⎪''=+⎪⎭(5-1b )式中vc β=,211βγ-= (5-2)(2)洛伦兹速度变换'S 系到S 系的变换2'22'1(1)'(1)x x x y y x z z x u v u v u c u u v u c u u v u c γγ⎫-⎪=⎪-⎪⎪⎪⎪=⎬⎪-⎪⎪=⎪⎪-⎪⎭(5-3a ) S 系到'S 系的变换222'1''(1')'(1')x x x y y x z z x u v u v u c u u v u c u u v u c γγ⎫+⎪=⎪+⎪⎪⎪⎪=⎬⎪+⎪⎪=⎪⎪+⎪⎭(5-3b ) 3.狭义相对论的时空观(1)同时的相对性 在同一地点同时发生的两个事件,无论在哪个惯性系中观测都是同时发生的;在某个惯性系中不同地点同时发生的事件,在其他惯性系中则不是同时发生。
(2)时间膨胀效应(事件间隔的相对性) 在相对于观测者静止的惯性系中测得的同地先后发生的两个事件的时间间隔(称为固有时间)0τ要比在相对于该惯性系以速度v 运动的其他惯性系测得的事件(称为非固有时间)τ短。
两者之间的关系为0τγτ= (5-4)(3)长度收缩效应(空间间隔的相对性)运动物体沿运动方向的长度(称为非固有长度)l 要比相对与物体静止的观测者测得的棒长(称为固有长度)0l ,两者之间的关系为10l l γ-= (5-5)4、经典时空观与狭义相对论时空观的比较牛顿力学时空观认为,自然界存在着与物质运动无关的绝对空间和时间,空间和时间是彼此孤立的。
同时性,时间间隔和长度都是绝对的。
狭义相对论时空观认为,不存在绝对的空间和时间,时间和空间不是彼此孤立,时间和空间的量度都与物体的运动密切有关。
当运动物体的速率远小于光速时,相对论效应可以忽略。
此时,狭义相对论的时空观与牛顿力学的时空观结论一致。
或者说,牛顿力学的时空观是狭义相对论时空观在低速(与光速相比)情况下的特例。
5、狭义相对论动力学的几个结论(1)质量与速度的关系0m m γ== (5-6)式中,0m 是物体相对于观察者静止时的质量,称为静质量。
质速关系表明质量与物质的运动状态有关,物体的质量m 随物体相对于该惯性系的速度v 的增大而增大;物体运动的速度越大,质量也越大,即惯性也越大,光速是物体运动速度的极限。
(2)质量与能量的关系2220k E mc m c E ===+ (5-6)式中 200E m c =称为静能220k E mc m c =- (5-7)称为动能。
当v c <<时,亦即牛顿力学范围内,上式过渡到经典力学的质能公式2012k E m v =。
当物体的总能量发生变化时,必将伴随着相应的质量变化,反之亦然,其关系为2()E m c ∆=∆ (5-8) (3)相对论动量与能量关系2222222400E p c E p c m c =+=+ (5-9)当v c <<时,粒子的动能k E 比静能20m c 要小得多,相对论中动能与动量关系过渡到牛顿力学中的动能动量关系式。
22k p E m = 重点和难点分析本章重点讨论狭义相对论的两个基本原理、狭义相对论的时空观以及狭义相对论的动力学问题。
本章的难点在于对同时的相对性、长度收缩效应和时间膨胀效应的理解和应用。
学习时,要注意怎样选择适当的坐标系,从物理实质上去理解固有长度(时间)与非固有长度(时间)之间的区别以及彼此之间的关系,然后进行问题分析。
对于动力学部分,要在理解质速关系与质能关系的物理意义的基础上加以学习,而不是机械的记住相关的公式,同时,狭义相对论动力学与牛顿力学迥然不同的质能与质速关系并不矛盾,当在低速运动情况下,相对论动力学公式过渡到牛顿力学中的质能与质速公式。
1.如何正确理解狭义相对论的两个基本原理十九世纪中叶,麦克斯韦建立了电磁场理论,并预言了以光速c 传播的电磁波的存在。
到十九世纪末,实验完全证实了麦克斯韦理论。
电磁波是什么?它的传播速度c 是对谁而言的呢?当时流行的看法是整个宇宙空间充满一种特殊物质叫做“以太”,电磁波是以太振动的传播。
但人们发现,这是一个充满矛盾的理论。
如果认为地球是在一个静止的以太中运动,那么根据速度迭加原理,在地球上沿不同方向传播的光的速度必定不一样,但是实验否定了这个结论。
如果认为以太被地球带着走,又明显与天文学上的一些观测结果不符。
1887年迈克尔逊和莫雷利用光的干涉现象进行了非常精确的测量,仍没有发现地球有相对于以太的任何运动。
对此,洛仑兹提出了一个假设,认为一切在以太中运动的物体都要沿运动方向收缩。
由此他证明了,即使地球相对以太有运动,迈克尔逊也不可能发现它。
爱因斯坦从完全不同的思路研究了这一问题。
他指出,只要摒弃牛顿所确立的绝对空间和绝对时间的概念,一切困难都可以解决,根本不需要什么以太。
在这种情况下,爱因斯坦提出了两条基本原理作为讨论运动物体光学现象的基础。
第一个叫做相对性原理。
它是说:如果坐标系'S 相对于坐标系S 作匀速运动而没有转动,则相对于这两个坐标系所做的任何物理实验,都不可能区分哪个是坐标系S ,哪个是坐标系'S 。
第二个原理叫光速不变原理,它是说光(在真空中)的速度c 是恒定的,它不依赖于发光物体的运动速度。
2.如何正确理解狭义相对论的时空观从表面上看,光速不变似乎与相对性原理冲突。
因为按照经典力学速度的合成法则,对于'S 和S 这两个做相对匀速运动的坐标系,光速应该不一样。
爱因斯坦认为,要承认这两个原理没有抵触,就必须重新分析时间与空间的物理概念。
经典力学中的速度合成法则实际依赖于如下两个假设:1.两个事件发生的时间间隔与测量时间所用的钟的运动状态没有关系;2.两点的空间距离与测量距离所用的尺的运动状态无关。
爱因斯坦发现,如果承认光速不变原理与相对性原理是相容的,那么这两条假设都必须摒弃。
这时,对一个钟是同时发生的事件,对另一个钟不一定是同时的,同时性有了相对性。
在两个有相对运动的坐标系中,测量两个特定点之间的距离得到的数值不再相等。
距离也有了相对性。
如果设S 坐标系中一个事件可以用三个空间坐标,,x y z 和一个时间坐标t 来确定,而'S 坐标系中同一个事件由',','x y z 和't 来确定,则爱因斯坦发现,',','x y z 和't 可以通过一组方程由,,x y z 和t 求出来。
两个坐标系的相对运动速度和光速c 是方程的唯一参数。
这个方程最早是由洛仑兹得到的,所以称为洛仑兹变换。
利用洛仑兹变换很容易证明,钟会因为运动而变慢,尺在运动时要比静止时短,与同时的相对性一起,构成了狭义相对论时空观的核心内容。
(1)关于长度收缩效应的理解在狭义相对论中,时空是彼此关联,所以长度收缩效应也是同时的相对性的必然结果。
在测量运动物体长度时,需要注意的是,必须同时记录下来该物体两端在该静止参考系中的坐标。
在尺缩效应的公式中,β=c v ,公式L=L 021⎪⎭⎫ ⎝⎛-c v 可简写为l l =告诉我们,如果物体和观察者A 一起运动,并且沿着运动方向放置,那么A 测得它的长度将为L 0因为物体相对于A 是静止的,我们把观察者A 测得的长度L 0叫做静长度...(即在相对于物体为静止的参考系中所测得的长度)。
如果物体相对于观察者以速率v 沿长度方向运动,那么这个观察者测得物体的长度为L 021β-。
换句话说,当一个参考系相对于某观察者以速率v 运动时,这观察者将测得运动参考系中的物体在运动方向上以因子21β-缩短,即观察者测得的长度L=L 021β-。
要记住,只有当物体运动时,才出现这个效应。
作为这个效应的简单例子,我们考虑一种假想情况,一个人和他的米尺在宇宙飞船中以接近于光速的速率经过地球上空。
因为他和米尺同在飞船中,米尺相对于他当然是静止的。
因此,不论米尺放在什么方向,他总能测得米尺的静长度。
对于飞船中的人,米尺不存在收缩效应。
然而,当飞船飞过地球时,如果米尺从其它方向转到平行于飞行方向,则地面上的人将测得米尺以因子21β-缩短了。
在正确理解长度收缩效应时必须注意:1.尺缩效应是相对的,假若两根完全一样长的细棒,一根放在'S 系中,一根放在S 中,则S 的观测者会说'S 的棒缩短了,而'S 系的会说S 系的棒缩短了。
原因是观测者在测得的在各自所在的尺子的长度均为固有长度,而物体运动状态是个相对量,都认为对方的尺子在运动,所以缩短了。
2. S 的观测者在观测到'S 的细棒的尺缩效应时,不能仅仅限于细棒的缩短,而是'S 的一切物体,包括'S 系本身的空间属性,都在运动方向缩短了。
3.尺缩效应可以理解为是一种测量结果而不是一种视觉效果。
这种收缩并非幻觉。
当尺子从我们身边经过时,任何精确的试验都表明其长度比静止时要短。
尺子并非看上去短了,它的确短了!(2)关于时间膨胀效应的理解时间膨胀效应是相对论的又一个重要结论。
按照相对论的解释,这是因为物体的运动使时间变慢了。
若在某惯性系中相继发生两个物理事件,则相对于该惯性系静止的时钟所测出的该两事件的时间间隔称为固有时间(原时)。
而于另一运动惯性系中的钟所测出的同样上述两事件的时间间隔总是比固有时间长,是固有时间的γ倍。