狭义相对论的基本原理
狭义的相对性原理:
所有物理定律(除了力学、电磁学和其他相互作用的动力学定律)在所有惯性系中都有效;换句话说,在洛伦兹变换下,所有物理定律(除了引力)的方程都不变。不同时间进行的实验给出了相同的物理定律,这是相对性原理的实验基础。
光速不变原理:
光在真空中总是以一定的速度c传播,速度与光源的运动状态无关。在真空中的各个方向,光信号的传播速度(即单向光速)都是相同的(即光速是各向同性的)。
光速与光源的运动状态和观测者的惯性系无关。这个原理与经典力学不相容。有了这个原理,我们就可以准确定义不同地方的同时性。
扩展数据:
狭义相对论的建立极大地推动了物理学,并渗透到量子力学的范围,成为研究高速粒子不可或缺的理论,取得了丰硕的成果。但是有两个原则上的根本问题没有解决。
1,首先是定义惯性系带来的困难。由于对“绝对时空”的否定,惯性参考系(惯性系)成了一个未定义的概念。如果惯性系是指牛顿第二定律成立的参照系,那么牛顿第二定律只能在惯性系中成立,从而陷入“逻辑循环”,整个理论就像是在沙滩上建筑。
2.二是重力造成的困难。万有引力定律与“绝对时空”密切相关,必须修正,但在洛伦兹变换下不是协变的,所以不能纳入狭义相对论的框架。直到广义相对论的建立,才彻底解决了这个问题。
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