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相对论时空观与牛顿力学的
局限性
一、经典时空观
1、惯性参考系：凡是牛顿定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系。
2、伽利略相对性原理：对于所有的惯性系，力学规律都是相同的。
一、经典时空观
一、经典时空观
经典时空观首先由牛顿明确提出，他在《自然哲学的数学原理》一书中，对绝对时间和绝对空间做出了明确的表述，因此又叫做牛顿时空观。
绝对时间，是永远均匀的流逝，与任何外界无关。
绝对空间，是与任何外界事物无关的，它从不运动，并且永远不变，这就是经典力学的时空观，也称绝对时空观。
一、经典时空观
经典时空观
主要结论 同时的绝对性
时间间隔的绝对性
空间距离的绝对性
质量不变
主要内容 时间和空间彼此独立、互不关联，且不受物质或运动的影响。
到了19世纪末，发现了许多经典力学无法解释的现象。
如图所示，火车在以0.9倍的光速（即v=0.9c）行驶，一个人相对于火车用手电筒向前进的方向上照射，某观察者在地面上观察，这束光的速度是多少？
伽利略变换的困难
我们考察一万米高空大气产生的大约以0.99c运动的μ子，估算它到达地面所用的时间。
大约是33微秒
二、从低速到高速
二、从低速到高速
爱因斯坦的狭义相对论原理
狭义：指参考系都是惯性参考系（静止或匀速）
1、在一切惯性系中，真空中的光速都具有相同的值c
（光速不变原理）
2、在一切惯性系中，物理规律都是相同的。
（狭义相对性原理）
“同时”的相对性
结论：
光速不变原理必然导致在相对论情况下同时性的相对性----在一个参考系中的异地同时事件在另一个参考系中测量就不一定。
时间延缓效应
1、本征时间（固有时间）：
一个惯性系中同一地点先后发生的两个事件的时间间隔，在狭义相对论中叫做本征时间，或固有时间。
v
时间延缓效应
2、运动时间间隔----时间延缓：
v
长度收缩效应
1、本征长度（固有长度）：
在相对于被测物体静止的参考系中测量的物体长度叫做物体的固有长度或本征长度；而在相对运动的参考系中测量的物体长度叫运动长度。
长度收缩效应
2、长度收缩：
质速关系
经典时空观 相对论时空观
主要结论 同时的绝对性 同时的相对性
时间间隔的绝对性 运动的时钟变慢
空间距离的绝对性 运动的尺子变短
质量不变 质量随速度的增大而增大
主要内容 时间和空间彼此独立、互不关联，且不受物质或运动的影响。 时间和空间相互关联，质量随物体的运动状态的改变而改变。
三、从弱引力到强引力
四、从宏观到微观
1、经典力学受参考系限制
2、经典力学受微观限制
3、经典力学受速度限制

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