2.相对论时空观:相对论认为,时间和空间与在其中运动的物质存在着密不可分的联系,且彼此紧密相连.当物体运动的速度变大时,时钟变慢,尺子在运动方向变短,物体的质量变大等.
3.两种时空观的关系:当物体运动的速度远小于真空的光速时,时间和空间可看成不随运动状态变化,即用经典时空观分析问题;当物体运动的速度接近真空的光速时,时间和空间都随物质运动状态的变化而变化,即只能用相对论时空观分析问题.
【典例1】 一根10 m长的梭镖以相对速度穿过一根10 m长的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的.以下叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况的是( )
A.梭镖收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它
B.管子收缩变短,因此在某些位置上,梭镖从管子的两端伸出来
C.两者都收缩,且收缩量相等,因此在某个位置,管子恰好遮住梭镖
D.所有这些都与观察者的运动情况有关
解析:如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖,那么梭镖看起来就比管子短,在某些位置梭镖会完全处在管子内部.然而当你和梭镖一起运动时,你看到的管子就缩短了,所以在某些位置,你可以看到梭镖两端都伸出管子.假如你在梭镖和管子之间运动,运动的速度是在梭镖运动的方向上,而大小是其一半,那么梭镖和管子都相对于你运动,且速度的大小一样,你看到这两样东西都缩短了,且缩短的量相同.所以你看到的一切都是相对的--依赖于你的参考系.
答案:D