1、“以太”的假说,14.2 狭义相对论的两个基本假设,一. 光速的伽利略速度变换未能被实验证实,迈克耳逊莫雷 实验,Maxwell 电磁场方程组,伽利略速度变换,只有在“以太” 中光沿各方向的光速都为C,Maxwell 方程组只在“以太”系中成立,电磁规律不满足力学相对性原理,力学规律 满 足 力学相对性原理,地球上各方向的光速不同,光 源,M1 镜,M2镜,半反半透镜,迈克耳逊干涉仪,观察屏,干涉条纹,M1,M2,迈克耳逊 莫雷实验,假设： “以太”相对太阳静止,迈克耳逊 莫雷实验的零结果,预计干涉条纹移动,迈克耳逊 莫雷实验,假设： “以太”相对太阳静止,1905年，A.Einstein,首
2、次提出了狭义相对论的两个假设,1. 光速不变原理,在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率为 C 。,说明,光速不随观察者的运动而变化,光速不随光源的运动而变化,所有惯性系都完全处于平等地位，没有任何理由选某一个参考系并把它置于特殊的与众不同的地位。,二. 狭义相对论的两个基本假设,2. 狭义相对性原理,一切物理规律在所有惯性系中具有相同的形式,一切物理规律,力学规律,(1) Einstein 相对性原理 是 Newton力学相对性原理的发展,说明,(2) 光速不变原理与伽利略的速度合成定理针锋相对,光速恒定的特性，同伽利略速度变换公式之间似乎产生了矛盾？,历史回顾,牛顿力学是满足伽利略相对性原
3、理和伽利略速度变换公式的，麦克斯韦电磁理论是否也满足这些关系吗？,麦克斯韦电磁理论认为真空中的光速c是一个电磁学常量，在不同惯性系中应当有相同的值。,爱因斯坦相对性原理,对不同的惯性系，物理规律 （包括力学和电磁学）都是一样的。,光速不变原理,光在真空中的速度在任何惯性系中测得的数值都是相同的。,爱因斯坦在上述两个基本假设的基础上，于1905年创立了狭义相对论，对伽利略速度变换公式进行了修改，并对经典的时空观进行了改革将物理学推进到一个新的阶段。,现代实验表明，不论光源和观察者做怎样的相对运动，光速都是恒定的。,课堂小结,狭义相对论的两个基本假设： 1、爱因斯坦相对性原理；2、光速不变原理。,对不同的惯性系，物理规律 （包括力学和电磁学）都是一样的。,光在真空中的速度在任何惯性系中测得的数值都是相同的。,
