源),车顶到光源距离为h,对火车上的人来说,光从光源经平面镜回到光源所经过的时间为Δt′=.对于地面上的人来说,光通过的路程为cΔt,由勾股定理可得,()2=()2-h2,所以Δt=,因为 <1,所以总有Δt>Δt′.
上面的式子具有普遍意义,当从地面观测高速运行的火车时,车上的时间进程变慢了,不仅时间变慢了,物理、化学过程和生命的过程都变慢了。这就是时间间隔的相对性,也称"时间膨胀".
2.空间距离的相对性
当物体在沿长度方向上的运动速度为v时,在运动的惯性系中测得物体的长度为l′,在静止的惯性系中测得物体的长度为l,则由狭义相对论会得出如下关系式:l=l′,由于<1,所以总有l 上式表明当物体相对于观察者运动时,在运动方向上,观察者认为它的长度要缩短,严格的数学推导表明垂直于运动方向的长度则不会发生变化. 四、相对论的时空观 相对论认为有物质才有时间和空间、时间和空间与物质的运动状态有关,因而时间与空间并不是相互独立的. 学生P62 一、对惯性系和非惯性系的认识 1.惯性系 牛顿运动定律能够成立的参考系. 牛顿运动定律在某个参考系中成立,这个参考系叫惯性系,相对于这个惯性系做匀速运动的另一个参考系也是惯性系. 2.非惯性系 牛顿运动定律不能成立的参考系. 例如我们坐在加速运动的车厢里,以车厢为参考系观察路边的树木房屋向