今天我用自己的方式給大家講一講狹義相對性原理和光速不變原理。天體物理的基礎是相對論,所以今天從狹義相對論開始給大家講一下。
一、狹義相對性原理:一切物理定律,在所有慣性參考系下都是平權的。
解釋:在一輛勻速直線運動的火車上,有一個人拿着一個蘋果,由靜止原地釋放,因此,火車上的觀測者看來,蘋果是垂直于火車做自由落體運動,但是相當于火車之外路面上的觀測者看來,蘋果是做平抛運動的,因為地面上的觀測者會看到在蘋果釋放的瞬間應該有一個和火車運動方向一緻的水平出速度。因此兩個不同的觀測者看同一物理現象,物理定律不變。所以,狹義相對性原理是正确的。
洛倫茲變換:對于沿任一其他方向傳播的光線也能得到相同的結果
二、光速不變原理:真空中的光速,在所有參考系下都是相同的。
(同時的相對性)
在一輛沿x軸方向以速度v運動的火車上,有一光源向火車兩端發射光線,在火車上的觀測者看來,光線是同時到達火車兩端,但在路面上的觀測者看來,光線是先後到達的,A段的光線是迎着火車運動的,B段的光線是追着火車運動的,所以路面上的觀測者看來光線先到火車A端,後到火車B段。這就是同時的相對性,即:相當于路面是同時的若幹事件,相對于火車并不是同時的。
以上就是狹義相對論的核心内容。
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