庞加莱的狭义相对论之五庞加莱与爱因斯坦

<正>爱因斯坦的狭义相对论之路,与我们从课本和传记中所了解的有很大差别。他发表于1905年的《论动体的电动力学》和《物体的惯性同它所含的能量有关吗》两篇经典论文,并非如传说中那样似乎是神来之笔,而是有清晰可见的洛伦兹和庞加莱的影子,是深受他们工作启发的创新成果。事实上,爱因斯坦直到1912年才真正理解庞加莱四维时空的赝欧几何结构,这成为他建立广义相对论的一个重要里程碑。本文还回顾了学术界对狭义相对论的接受史,试图回答庞加莱的贡献是如何在这一过程中被人遗忘的。最后,我们还介绍了庞加莱和爱因斯坦之间的互动和趣事。     

庞加莱的狭义相对论之四 庞加莱与洛伦兹和闵可夫斯基

<正>19世纪末洛伦兹的工作奠定了狭义相对论的基础,其后庞加莱与洛伦兹的互动和相互启发,直接催生了狭义相对论的诞生。1902年庞加莱明确指出,洛伦兹的理论意味了同时性的相对性;1904年洛伦兹发现了我们今天以他名字命名的时空变换;1905年庞加莱一锤定音地确立了狭义相对论的赝欧几何结构。事实上,早在1881年庞加莱就发现了2+1维赝欧几何的数学结构;1891年他又意识到,     

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、     

庞加莱的狭义相对论之二：物理学定律的对称性

庞加莱1905年的两篇同题文章《论电子的动力学》,虽被主流学术界遗忘一百多年,但终究会被载入史册从而成为整个物理学经典中之经典。他所发现的洛伦兹群,已与量子观念一起构成了现代物理学公认的两大基石之一。他所建立的四维时空的赝欧几里得几何,让时间&amp;lt;em&amp;lt;t&amp;lt;/em&amp;lt;与空间&amp;lt;em&amp;lt;x&amp;lt;/em&amp;lt;,&amp;lt;em&amp;lt;y&amp;lt;/em&amp;lt;,&amp;lt;em&amp;lt;z&amp;lt;/em&amp;lt;一样变为相对量,进而产生出同时性的相对性、时间膨胀、长度收缩等人们至今仍津津乐道的话题。他所建立的四维相对论运动方程,终结了牛顿运动方程对物理学长达两百余年的统治,使之变为狭义相对论的低速近似规律。他所证明的电动力学的完整协变性,让运动物体的电动力学从物理学前沿研究变成相关应用学科的必备基础,也变成大学课堂上聚讼纷纭的永恒主题。     

狭义相对论与时空测量

在狭义相对论的习题中，洛伦兹变换以及由其导出的狭义相对论时空观的三个结论，即动尺变短、动钟变缓和同时性的相对性，可作为我们解题的基本出发点；但运动坐标系和静止坐标系的鉴别往往会因为运动的相对性而混淆，这里通过对实验测量方法的具体阐述，重点讨论了空间距...     

狭义相对论的建立与时代背景

经典物理学到19世纪末已经建立起比较完整的理论体系,1899年开尔文提到物理界"还有两朵小小的乌云",正是这两朵"小小的乌云"不断扩大,酿成了物理学一场革命风暴,最终导致了量子论和相对论的诞生,从而开创了物理学的新纪元.     

爱因斯坦与狭义相对论的诞生

介绍了爱因斯坦建立狭义相对论的伟大贡献.狭义相对论与经典物理学的分水岭是"光速在真空中恒定"的假设.爱因斯坦首先提出"光速不变原理",首先指出"同时的相对性",并且首先放弃了以太概念.爱因斯坦是狭义相对论的唯一创建者.     

爱因斯坦与狭义相对论的建立

爱因斯坦的学校生涯爱因斯坦诞生于德国乌尔姆一个犹太小工厂主的家庭,在慕尼黑度过了中小学阶段的大部分时光。幼年时讲话很晚、性格内向,总是独自默默玩耍或思考,父母曾担心其智力有问题。上学后依旧沉默寡言,不为老师同学所喜爱,而且学习成绩一般。当时的德国中产阶级家庭有一个传统,每周请一两个贫困大学生到家中吃晚餐。爱因斯坦家也是如此。有位来做客的大学生发现小爱因斯坦喜欢看书,便每次都带几本书给他,包括科普读物、物理、化学、地质、矿物乃至数学和哲学,五花八门什么书都有,爱因斯坦对所有的书都表现出极大兴趣。这位大学生成…     

狭义相对论百年风雨

介绍狭义相对论中某些争论并澄清一些看法．     

浅析狭义相对论时空观

本文利用洛伦兹变换推导出长度收缩及时间延缓两个相对论效应,探讨两者的相对性及相互联系,从而加强对狭义相对论时空观的理解.     

简述狭义相对论时空观

从光速不变原理出发,讨论相对行驶的两列长度相等的列车上的两个基本的时空测量实验,通过启发武的方法,用通俗的语言定性介绍狭义相对论时空观．     

狭义相对论的几何表示

文中提出了一种狭义相对论的几何直观表示方法,从而导出众所熟知的洛仑兹变换;并由此说明时间、长度的相对性,和导出运动粒子质量随速度变化的公式,这种方法较其它说明或推导方法直观而简单。 一、前言 在狭义相对论的文献中,对时空的几何表示有两种方法[1-2],第一种方法为闵可夫斯基几何方法,惯性系S以(x,ct)组成直角坐标,而相对于S系以匀速υ沿x方向运动(在t=t’=0时原点重合)的惯性系S’则以斜坐标(x’,ct’)表示(图1),两坐标系的坐标轴夹角φ1=tg’-1(　),其中c为光速。在这种表示法中,质点的位移在S和S’系中若要用同一世界线表示时,…     

论狭义相对论的建立

主要从麦克斯韦的电磁理论、 迈克尔孙 莫雷实验和洛伦兹变换3个方面来阐述爱因斯坦创立狭义相 对论的重要基础. 并在此基础上, 通过爱因斯坦的论文、 信件、 演讲报告等资料阐述他本人对建立狭义相对论的描 述, 进一步加深对爱因斯坦狭义相对论的理解     

谈狭义相对论时空理论教学——大学物理课程讲授狭义相对论之我见

依据狭义相对论基本原理和物理事例,导出钟慢、尺缩效应和同时相对性,再以此为据导出洛伦兹变换.     

狭义相对论中的加速系

本文指出只相对于一个特定惯性系保持“刚性”作恒固有加速度运动的系统无实际意义。文中还计算了刚性加速系中的光信号频率红移问题。     

由经典力学引入狭义相对论

为避免学生对狭义相对论产生畏难情绪,在引入狭义相对论时,不作洛伦兹变换公式的推导,通过例子计算给出相对论时空观的结论．     

狭义相对论中的双曲线运动

本文讨论了狭义相对论中的匀加速运动，即所谓双曲线运动．通过加速度变换公式和几个积分运算给出双曲线运动几种典型问题的求解方法，并得出双曲线运动的时空图．作为双曲线运动的具体运用，还讨论了双生子佯谬、匀加速系统中的光频红移两个问题．