再论高速运动物体视状

采用一种直观解析法，从研究高速运动细棒的视状出发来说明在相对论意义下运动物体（如正方体，球体等）的视状畸变，结果表明，高速运动物体的视状一般不仅仅是发生“表现旋转”而是依具体的条件而发生不同的形变，在特殊条件下，洛伦兹收缩也是可见的。     

狭义相对论中没有“矛盾方程”

根据洛伦兹变换把两个惯性系的坐标原点的时空坐标从一个坐标系变换到另一坐标系,从相对运动的角度说明洛伦兹变换是自洽的,运动物体上发生的自然过程比起静止物体的过程延缓了,并且两个坐标系中的观察者都认为对方的时钟变慢,是“动钟变慢”而非“动钟变快”,不会导致“矛盾方程”,不能混淆同一事件的变换规律与两个事件的变换结果．     

洛仑兹收缩是看不到的

编辑同志: 近年来看到国内出版的一部分介绍狭义相对论的科普文章中,有一些错误的观点,我觉得。物理。杂志有必要把有关的正确观点向广大科普工作者和关心狭义相对论理论的读者进行介绍. 这里我所指的是狭义相对论中洛仑兹收缩问题.按照过去的观点,由于洛仑兹收缩的结果,相对于观察者高速运动的物体,在观察者看来将发生收缩.许多科普文章中正是这样来向读者介绍狭义相对论中的洛仑兹收缩效应的.例如,1979年第四期的《少年科学画报》,在《小哥俩梦游相对论世界》一文中说道:当“车速已超过光速的三分之二”时,小哥俩看到“街上的房子和树木都…     

高速运动物体的测量形象和视觉形象

本文根据狭义相对论关于时间和长度测量的基本概念，讨论高速运动物体的测量形象和视觉形象，指出这里存在两种不同的效应．从测量的角度来说，高速运动物体的测量形象确实是变扁了的；但从观察（或拍摄照片）的角度来说，高速运动物体的视觉形象在一定条件下不是变扁，而是转过一个与速度有关的角度，从而澄清对狭义相对论中有关菲兹杰惹－洛伦兹收缩的误解．     

庞加莱的狭义相对论之一洛伦兹群的发现

<正>对大多人而言,麦克斯韦最伟大的成就是统一了光学与电磁学。然而,他留下的这个领域远非完美,诸多疑惑尚待澄清,比如光的色散、磁光效应,特别是运动物体的光学现象等,都没有电磁解释。针对这些问题,洛伦兹提出了他的电子理论,并在同期的众多理论中脱颖而出。洛伦兹的坐标变换、     

《相对论、宇宙与时空》连载——爱因斯坦与狭义相对论（下）

7突破绝对时空观 正当洛伦兹等人忙于研究相对于绝对空间运动的原子,在运动方向上发生收缩时,其内部结构会如何变化,内部的电荷分布会如何改变,内部的作用力会呈现何种状态的时候,爱因斯坦发表了他的相对论（狭义相对论）．     

双程光速不变和洛伦兹协变性

狭义相对论的巨大成就并不在于用狭义相对性原理和光速不变原理两条基本假设导出了洛伦兹变换,而在于进一步指出洛伦兹协变性是物理理论成立的普遍条件,从而使相对论原理成为一个普遍的原理,而在理论研究中应用这一原理取得了积极的实际成果,狄拉克将量子力学相对论化,使方程也满足“洛伦兹协变性”,预言了正电子的存在就是一例. 虽然相对论原理日益得到广泛应用,但也有不少人为“双生子佯谬”这一类问题苦脑着,从而怀疑狭义相对论据以建立的两条基本假设的正确性.有人认为:既然光速不变原理从未得到直接的实验检验,是否允许舍弃“光速不变…     

《相对论、宇宙与时空》连载③——爱因斯坦与狭义相对论(下)

7 突破绝对时空观 正当洛伦兹等人忙于研究相对于绝对空间运动的原子,在运动方向上发生收缩时,其内部结构会如何变化,内部的电荷分布会如何改变,内部的作用力会呈现何种状态的时候,爱因斯坦发表了他的相对论(狭义相对论).     

长度收缩假说究竟是谁首先提出和发展的？

长度收缩假说究竟是谁首先提出和发展的？阎康年（中国科学院自然科学史研究所，北京１０００１０）收缩假说系指物体的长度和时间在运动方向上随物体运动的速度增加而缩小，在低速运动时这种效应很小而可以忽略不计，这是牛顿力学适用的范围。但是，当物体以接近光速运动...     

物体做漂流运动的速度特征

 关于河水中物体的漂流速度,人们通常认为是和水的流速相等,这一观点也经常出现在一些物理教材中。其实,物体的漂流速度并不等于河水的流速。在河水平面倾斜(实际情形大多如此)的河流中,物体的漂流速度不但与河水平面的倾角及河水和流速有关,而且还由物体的质量、形状等因素决定。准确地分析物体做漂流运动的速度特征,要用到较多的流体力学知识。本文将在引用流体力学的一些结论的基础上,对这一问题近似地进行讨论,虽然这种分析过程显得粗糙了一些,但由于一些近似和简化处理比较符合实际情况,故所得结论能比较准确地描述物体做漂流运动的速度特征。     

关于超距作用

人类关于力的概念最初是由于观察物体在直接接触时所发生的相互作用而产生的.这种“接触作用力”的观念曾经处于统治地位,成了人们的一般常识.虽然重力现象和磁力现象早为人们所知,但是并没有想到这些现象有什么“非接触”作用的性质.只是在牛顿理论中才清楚地告诉人们,万物之间存在着一种吸引力,这个力的方向在物体之间的连线上,大小与物体间的距离的平方成反比;在某一时刻作用于物体上的力只决定于同一时刻其他物体的位置,而与物体的速度和加速度无关;远离物体之间引力信息的传递不需要时间.这就是牛顿瞬时超距作用力的基本特征.“超距作…     

液态隐身衣并非遥不可及

自2006年起,哈利&#183;波特的“隐身衣”就不再仅仅是电影中演绎的神话了．2006年,Leonhardt和Pendry等人在美国《科学》杂志上分别独立提出实现“隐身衣”的物理机理,这类“隐身衣”可以使光绕过物体,从而使物体看起来似乎不存在,即实现了“隐身”．     

洛伦兹变换的引入及其时空图像讨论

狭义相对论是理工科大学物理课程教学中的一个难点,这是因为狭义相对论所涉及的时空效应在实际中都很难被观测到,而反映相对论时空观的洛伦兹变换又较为抽象,学生在学习过程中通常是机械地记忆公式,而并没有真正理解相对论的时空观及其与洛伦兹变换之间的联系.针对这一问题,本文介绍了一种引入洛伦兹变换的新方式:首先通过直观的思想实验定量地导出时间延缓、长度收缩和同时性的相对性等时空效应的数学表达式,然后在此基础上推导得到洛伦兹变换的x坐标变换式和时间变换式,并结合推导过程对其时空图像进行讨论.通过洛伦兹变换的这种引入方式可将相对论时空效应与洛伦兹变换紧密地联系起来,突出了洛伦兹变换的物理图像,从而加深学生对洛伦兹变换及相对论时空观的理解.     

狭义相对论中质量与速度关系的特色推导方法

质速关系是相对论的一个重要结论,大多数教材均采用两个物体在发生完全非弹性碰撞的过程中,从不同参照系去看其速度变化来推导质速关系.本文利用狭义相对论时空的洛伦兹变换证明运动方向上力在两个惯性参照系中的不变性,然后直接利用牛顿第二定律推导出质量与速度的关系,这种推导方式相对比较简洁,利于低年级大学生的理解.     

对霍耳效应及磁镜效应中洛伦兹力作功问题的讨论

洛伦兹力与运动电荷的速度垂直,因此对运动电荷不做功,也不改变运动电荷速度的大小.但在霍耳效应中,洛伦兹力使运动电荷侧移,产生霍耳电压;在磁镜效应中,洛伦兹力使运动电荷纵向速度变化.似乎在这两种情况下洛伦兹力做了功.下面对这两种     

以能量观点分析物理综合题

“能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体上．”这就是被恩格斯誉为“伟大的运动基本规律”的能量转化守恒定律．     

经典物理中相对性原理的教学(摘要)

正相对性概念在物理学中是一个重要概念,在狭义相对论中尤为突出,在经典物理教学中应同样强化相对性概念的教学.本文以电磁感应为例,讨论了电磁感应的经典相对性机理.磁场的起源是电流,即运动的电荷产生磁场.然而根据相对性原理,运动具有相对性.以不同坐标系的立场观点,对同一种运动的观测其结果必然不同.电荷的运动具有相对性必然导致磁场也具有相对性.当电荷低速运动时,场的变换为经典伽利略变换;当电荷高速运动时,为洛伦兹变换.     

走向统一的自然力天上力与地上力的统一(Ⅱ)

 地上运动,主要是物体的运动,例如,人抛物、马拉车、石下落、弦振动等.现在我们知道,人抛物的力、马拉车的力、绳子和弦的张力等,都是分子间力,也就是有效电磁力,只有导致物体垂直下落的地心吸引力才是我们所要讨论的与天上力对应的地上力,因此,本节主要讨论与物体垂直下落有关的自由落体运动和平抛运动.     

相对论和光速不变原理

“狭义相对论”提出已有半个多世纪了.人们总是认为它有一个“光速不变”的基本假设.为了证明这个“基本假设”是否成立,布置了一系列光学实验来加以验证.不少人担心,有朝一日这类实验测出光速有变动,是否会威胁、动摇相对论的基础并进而推翻整个相对论理论.相对论难道就这样时时面临着从实验结果可能来的威胁吗? 相对论将麦克斯韦电磁理论和洛伦兹电子学说的有关物理学总汇归纳到空间、时间及其与物质运动相互关系的基本正确认识上,补充发展了牛顿的经典力学,它的已有成就是值得肯定的.我们根据辩证唯物主义的原理,认真分析了整个相对论体…     

评爱因斯坦的“光速极限论”

在经典力学中,牛顿提出了所谓“超距作用”,认为物质的运动速度可以无限地提高以至达到无限大,因而远距离物体之间可以不化费任何时间而进行信息传递.根据这种观点,物质的运动只经历空间而不经历时间,时空是互相割裂的,时空和物质运动也是互相割裂的. “超距作用”在科学上和哲学上造成了很大的问题.二十世纪初期,爱因斯坦建立了相对论学说,他在整个物理学领域取消了“超距作用”.这一点,对于物理学的发展具有一定的历史意义,也是当时物理学发展的必然要求.但是,爱因斯坦在取消无限大速度的同时却宣称光速(光在“真空中”的速度.下同)是宇苗…