Mechanics 版 (精华区)

发信人: rhc (土藤), 信区: Mechanics
标  题: 从经典力学到相对论的发展
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Mon Apr 18 18:55:23 2005)

从经典力学到相对论的发展

　

在以牛顿运动定律为基础的经典力学中，空间间隔(长度)S、时间t和质量m这三个物理量都
与物体的运动速度无关。一根尺静止时这样长，当它运动时还是这样长；一只钟不论处于
静止状态还是处于运动状态，其快慢保持不变；一个物体静止时的质量与它运动时的质量
一样。这就是经典力学的绝对时空观。到了十九世纪末，面对高速运动的微观粒子发生的
现象，经典力学遇到了困难。在新事物面前，爱因斯坦打破了传统的绝对时空观，于1905
年发表了题为《论运动物体的电动力学》的论文，提出了狭义相对性原理和光速不变原理
，创建了狭义相对论。狭义相对论指出：长度、时间和质量都是随运动速度变化的。长度
、时间和质量随速度变化的关系可用下列方程来表示：



上列各式里的v是物体运动的速度，C是真空中的光速，l0和l分别为在相对静止和运动系统
中沿速度v的方向测得的物体长度；t0和t分别为在相对静止和运动系统中测得的时间； m
0和 m分别为在相对静止和运动系统中测得的物体质量。

但是，当宏观物体的运动速度远小于光速时(v＜＜C)，则上面的一些结果就变为l≈l0、t
≈t0、m≈m0，因而对于宏观低速运动的物体，使用牛顿定律来处理问题，还是足够精确的
。

继狭义相对论之后，1915年爱因斯坦又建立了广义相对论，指出空间——时间不可能离开
物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物体的分布，使人类对于时间、空间和引力现
象的认识大大深化了。“狭义相对论”和“广义相对论”统称为相对论。

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