5.3 奇特的相对论效应
5.4 走近广义相对论
5.5 无穷的宇宙
1.了解运动时钟延缓.(重点) 2.了解长度效应收缩.(重点) 3.了解爱因斯坦质量公式和质能方程.(重点)
4.了解广义相对论的两个基本原理.(重点) 5.了解宇宙的起源及演化.
一、奇特的相对论效应
1.运动时钟延缓
在一个相对于我们做高速运动的惯性系中发生的物理过程,在我们看来,它所经历的时间比在这个惯性系中直接观测到的时间长.
2.运动长度收缩
爱因斯坦认为,长度的测量跟参考系的选择有关,如果某一惯性系相对于静止惯性系以速度v运动,在运动惯性系中测得的长度为L′,在静止惯性系中测得的长度为L,那么L总要比L′短一些,这种效应叫做运动长度收缩或尺缩效应,这个效应显示了空间的相对性.
3.爱因斯坦质量公式
爱因斯坦认为,牛顿力学中质量与速度无关,只是低速情况下的近似.实际上物体的质量随速度的增大而增加W.物体以速度v运动时的质量m跟它静止时的质量m0之间的关系为 m= .
4.质能关系
狭义相对论的一个重要结论是:物体的质量跟它具有的能量是相互联系的.
爱因斯坦于1905年给出关系式E=mc2,通常叫爱因斯坦的质能关系,在一个物理过程中,物体的质量发生了变化,其能量也相应发生变化,即满足关系式ΔE=Δmc2.
二、走近广义相对论
1.广义相对论的两个基本原理
(1)在任何参考系中(包括惯性参考系),物理过程和规律都是相同的,这一原理叫做广义相对性原理.
(2)一个均匀引力场与一个做加速运动的参考系等价.这一原理叫做等效原理.
2.广义相对论的预言与证实
(1)时空弯曲:广义相对论认为时空不是直的,而是弯曲或扭曲的,如果质量越大,时空弯曲的程度也就越大.