二、两个奇特的效应
1.长度收缩效应
长度收缩有时被称作洛伦茨(Lorentz)或洛伦茨-弗里茨格拉德收缩.在爱因斯坦之前,洛伦茨和弗里茨格拉德就求出了用来描述(长度)收缩的数学公式.但爱因斯坦意识到了它的重大意义并将其植入完整的相对论中.这个原理是:参照系中运动物体的长度比其静止时的长度要短.
下面用图形说明以便于理解:
这是一个静止的尺子
这是同一个尺子,快速地从左向右移动
上面图形是尺子在参照系中处于静止状态.一个静止物体在其参照系中的长度被称作他的"正确长度".下部图中尺子在运动.用更准确的话来讲:我们相对于某参照系,发现它(尺子)在运动.长度收缩原理指出在此参照系中运动的尺子要短一些.
【合作探究】
学生自主推导此式子
这种收缩并非幻觉.当尺子从我们身边经过时,任何精确的试验都表明其长度比静止时要短.尺子并非看上去短了,它的确短了!然而,它只在其运动方向上收缩.下部图中尺子是水平运动的,因此它的水平方向变短.你可能已经注意到,两图中垂直方向的长度是一样的.
小结:我们平时是观察不到这种效应的.是因为我们生活在比光速低很多的低速世界里,这种现象是极不明显的.
2.时间延缓效应
所谓的时间延缓效应与长度收缩效应很相似,它是这样进行的.某一参照系中的两个事件,它们发生在不同地点时的时间间隔,总比同样两个事件发生在相同地点的时间间隔长.
多媒体课件展示:
图中两个闹钟都可以用于测量第一个闹钟从A点运动到B点所花费的时间.然而两个闹钟给出的结果并不相同.我们可以这样思考:我们所提到的两个事件分别是"闹钟离开A点"和"闹钟到达B点".在我们的参照系中,这两个事件在不同的地点发生(A和B).然而,