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《ch15-1精典热学的相对性原理伽利略变换》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、到十九世纪下半期，精典化学构建起了了三大理论体系牛顿定理为基础的机械运动理论统计化学与热力学为基础的热运动理论麦克斯韦为基础的电磁运动理论精典数学发展到了顶峰，有名的法国的化学学家开尔文在一篇题为“展望二十世纪数学学前景”的文章中声称，数学学的大楼早已建成，小辈的化学学家只要做些修复工作就可以了。但是，在十九世纪末二十世纪早期，化学学有了三个重大发觉即x射线的发觉、电子的发觉、物质放射性的发觉。自此人们对物质世界的认识步入到微观领域。在微观领域中，实验事实与精典理论发生了尖锐的矛盾，比如宋体幅射现象、迈克尔逊－莫雷实验等等。开尔文在同一文章中又说“在数学学放晴天空远
2、处，还有二朵小小的令人不安的乌云”。7/22/20211第15章狭义相对论基础为了解决微观领域实验结果与精典数学理论之间的尖锐矛盾，具有革新精神的、辨证唯心主义的一批年青的化学学家诸如普朗克、波尔、爱因斯坦、德布洛意等，她们勇于突破精典理论的禁锢，提出了一套全新的理论如何理解伽利略相对性原理，最后造成了近代化学的诞生。1900年普朗克在研究宋体幅射时，提出了量子理论，强调能量不是连续的，自然界中存在能量的最小单元，物质吸收或则幅射的能量时此最小单元的整数倍。1905年爱因斯坦提出狭义相对论后来发展为广义相对论。相对论和量子论成为近代化学二大理论支柱，在此理论基础上人们渐渐贬抑旧的观点，近代
3、物理开始迅速发展。近代数学的迅速发展除了在理论上获得了极大的成功和突破，并且造成科学技术方面的重大革命，比如原子弹、氢弹研发成功、核能的开发、激光、半导体、大规模集成电路、光纤通信、计算机等得到了日新月异的发展。7/22/20212第15章狭义相对论基础两朵小乌云迈克耳逊——莫雷“以太甩尾”实验宋体幅射实验狭义相对论量子热学近代化学学的两大支柱，逐渐构建了新的数学理论。近代数学不是对精典理论的简单否定。近代化学不是对精典理论的补充，而是全新的理论。指出牛顿热学麦克斯韦电磁场理论热力学与精典统计理论19世纪后期，精典化学学的三大理论体系使精典化学学已渐趋成熟。7/22
4、/20213第15章狭义相对论基础第15章狭义相对论热学基础爱因斯坦()7/22/20214第15章狭义相对论基础爱因斯坦20世纪最伟大的数学学家，1879年3月14日出生于法国乌尔姆，1900年结业于德国慕尼黑联邦工业学院。1905年，爱因斯坦在科学史上创造了史无前例的奇迹。这一年的3月到9月半年中，借助业余时间发表了6篇论文，在数学学3个领域做出了具有划时代意义的贡献—创建了光量子理论、狭义相对论和分子运动论。爱因斯坦在1915年到1917年的3年中，还在3个不同领域作出了历史性的杰出贡献—建成了广义相对论、辐射量子理论和现代科学的宇宙论。爱因斯
5、坦获得1921年的诺贝尔化学学奖7/22/20215第15章狭义相对论基础第15章狭义相对论热学基础§15.1精典热学的相对性原理伽利略变换§15.2狭义相对论的两个基本假定§15.3狭义相对论的时空观§15.4狭义相对论质点动力学简介7/22/20216第15章狭义相对论基础§15.1精典热学的相对性原理伽利略变换我们首先学习狭义相对论基础，主要包括完善新的时空观，高速粒子的热学规律，质量和能量的内在联系。科学史上重大改革的基本标志就是对时空观点完善，精典热学是构建在绝对时空观的基础上的。时空观以前有过意大利亚理士多德为代表的“地心说”，以德国哥白尼为代表的“日心说
6、”，伽利略、牛顿觉得宇宙没有中心如何理解伽利略相对性原理，空间任何点都是平等的、空间、时间是绝对的、彼此独立的、与参照系无关的、可以脱离物质的运动而存在。牛顿定理的适用范围为：宏观、低速运动物体；在惯性系中。7/22/20217第15章狭义相对论基础并且，哪些是惯性系呢，惯性系在那里？牛顿定理对于不同的惯性系是否等价，在不同的惯性系中检测同一物体的厚度和同一化学过程的经历时间是否相等。数学学在回答那些问题的过程中构建起精典数学的绝对时空观到相对论时空观之后发展到广义相对论。一.绝对时空观绝对的、数学的、与物质的存在和运动无关。绝对时间绝对空间空间、时间是绝对的、彼此独立的、与参照系无关的、
7、可以脱离物质的运动而存在。时间间隔、空间间隔、同时同地等时空概念与参考系无关。二.精典热学的相对性原理7/22/20218第15章狭义相对论基础在所有惯性系中，物体运动所遵守的热学规律是相同的，具有相同的物理抒发方式。或则说，对于描述热学现象的规律而言，所有惯性系是等价的。不管船相对岸静止还是匀速直线运动(快或则慢)，船上的人观察同一个热学现象没有差异。对于“惯性系是等价的”的理解不是指在不同惯性系中观察同一热学现象观察结果相同，恰恰是观察结果不同。匀速运动船上的人听到地面自由落体运动为抛物运动而岸上的人听到的是直线自由落体运动等价性是指：船上的人看地上的自由落