大学物理：相对论模块总结

《大学物理学》包括力学、热学、电磁学、振动波动和波动光学、相对论和量子物理等六个模块。主要介绍了质量随着速度的增加而增加的现象，以及相对论动力学中的基本方程，概述了广义相对论的基本原理和广义相对论的预言和检验。

相对论

• 经典时空观
  • 经典时空观
    • 存在一个绝对静止的惯性系
    • 时间和空间是互相独立的
  • 伽利略的相对性原理
    • 在一切惯性系中，力学规律是相同的
    • 在一个惯性系内部所做的任何力学实验，都不能确定这一惯性系是处于静止状态还是在做匀速直线运动
• 狭义相对论和洛伦兹变换
  • 光速引起的困扰
    • 寻找“以太”（绝对空间）
    • 光速？？？？？
  • 狭义相对论的基本原理
    • 狭义相对论的相对论原理
      • 一切彼此相对匀速直线运动的惯性系都是等价的
    • 光速不变性原理
      • 在彼此相对做匀速直线运动的惯性系中，所测得的真空中光速都是相等的
        • 一切物质运动都不可能达到光速
  • 洛伦兹变换
    • S系测S'系
      • x'=(x-ut)/√(1-β＾2)
      • t'=(t-ux/c＾2)/√(1-β＾2)
    • S'系测S系
      • 类似
• 狭义相对论的时空观
  • 时间的相对论效应
    • “同时性”是相对的
      • 在不同的地点发生的两个事件，在一个惯性系里是同时的，但在另一个惯性系里看来却不是同时的。
        • 除非两惯性系相对运动方向与事件发生地连线垂直
    • “时间间隔”是相对的
      • Δ
        • 原时最短/钟慢效应
  • “长度”的相对论效应
    • L'=L√(1-β＾2)
      • 尺缩效应
  • 相对论速度变换关系
    • =
    • =
    • =
    • =
    • 同
    • v矢量合成
• 相对论动力学
  • 质量的相对论效应
    • =
  • 相对论动力学的基本方程
    • p=mv
    • F=dp/dt
  • 质量-能量关系
    • 总能量E=m
    • 静止能量=
    • 动能=∆m
  • 能量-动量关系
    • -=
• 广义相对论简介
  • 广义相对论基本原理
    • 等效原理
      • 加速度与引力场等价
    • 相对性原理
      • 一切参考系都是等价的
    • 弯曲的时空
      • 物质造成了时空弯曲
  • 广义相对论的预言和检验
    • 光线在引力场中弯曲
    • 引力红移
    • 水星近日点的进动
• 难点2：空间中相对论应用
• 难点1：洛伦兹变换
• F=vdm/dt+mdv/dt