2022-2023学年高二物理竞赛课件:同时的相对性和因果律(共12张PPT)

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2022-2023学年高二物理竞赛课件:同时的相对性和因果律(共12张PPT)

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(共12张PPT)
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!!!
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!
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
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

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