思维拓展
我们平时为何观察不到长度收缩效应呢?
答案 根据长度收缩效应表达式l′=l ,因为我们生活在低速世界中,v≪c,l′近似等于l,故此现象不明显。
二、质速关系 质能关系 时空弯曲
阅读教材第114~118页的内容,了解质速关系、质能关系和时空弯曲,能应用相对论知识解释简单的现象。
1.质速关系
当物体在所处的惯性参考系静止时,质量m0最小,称为静止质量。当物体相对于某惯性系以速度v运动时,在此惯性系内观测它的质量m=,物体的质量随速度的增大而增大。在低速运动中,质量的变化可以忽略不计。
2.质能关系
按照相对论及基本力学定律可得质量和能量的关系为E=mc2,称为质能关系式。物质的质量减少或增加时,必然伴随着能量的减少或增加,其关系为ΔE=Δmc2。
3.时空弯曲
爱因斯坦的理想实验:
(1)科学预言:加速运动能使光线弯曲,引力也能使光线弯曲。在宇宙中,物质质量大、密度高的区域时空弯曲大;物质稀少的地方,时空弯曲小。
(2)实验验证:恒星的光线在太阳附近弯曲的数值,与广义相对论的理论预言相当吻合。
(3)进一步推理:光线在引力场中的弯曲可等效为空间本身被引力弯曲。引力不但影响空间,而且影响时间即时空弯曲。
惯性系内观测它的质量m=,物体的质量随速度的增大而增大。在低速运动中,质量的变化可以忽略不计。
思考判断
(1)物体所含物质的多少会随速度的变化而变化。( )