E从牛顿到爱因斯坦资料

宏观物体低速运动（远小于光速），经典力学完全适用。
时间和空间没有联系，相互独立，与物体及其运动状态都没有关系。
物体的相关物理量（位移、质量、大小等）与物体的运动状态都无关。
当一些问题(如微观领域的深入)牛顿解释不了时，它就只好用上帝的 万能来解释，为此牛顿花费了后半生的心血，这正是牛顿的悲剧。
例如：船在水中流，水速2m/s，船相对 于水顺流而下1m/s，则船相对于岸3m/s.
1905年，爱因斯坦提出，物体高速时（接近光速），物体所 占空间（如长度），物理、化学过程，生命持续时间，都与 运动状态有关，时空都与运动相关联了------------狭义相对论
在不同惯性参考系中，不管你处于什
狭 么样的物理状态，你手里做实验得到
义 的结果应该都是一样的。
相 不管你怎么运动，随便取得一束光来测量速度其
到底是谁先动手呢？没有绝对的答案。在这个具体事件 中，谁先谁后是有相对性的。在列车参考系中，B先A后， 而在车站参考系中则是A先B后。甚至于飞船上的人可能 会看到你先把苹果吃了，再看到苹果掉在了地上。
不敢相信图中的横线是平行的，不过它就是平行的
两个位于中心的圆哪个大？其实一样大的！
（1）相对时间
A
K’系
C
先到B点 再到B A点
D
K系
中点
A
K’系
C
D
K系
火车上的观测者说:光源在AB的中点,应同时到达A、B两点.
地面上的人看见先到达B点，后到A点。
按照狭义相对论，不仅“同时”是相对的，有时候， 甚至事情的先后也都是相对的。举一个例子，一节长 为10米的列车，A在车后部，B在车前部。当列车以 0.6c的高速度通过一个站台的时候,突然站台上的人看 到A先向B开枪,过了12.5毫微秒,B又向A发射。因而站 台上的人作证：这场枪战是由A挑起的。但是，车上 的乘客却提供相反的情况，他们说，是B先开枪，过 了10毫微秒，A才动手。事件是由B发动的。
屋子中有两盏灯，A站在两盏灯中间，B以一定速度踩着滑板 向一盏灯运动正好到达中间。当两灯同时打开时A看到的现 象是两灯同时亮，而B看到的却是面对他的那盏先亮，背对 他的那盏后亮。
你现在穿的是25厘米的鞋，但在宇宙飞船上的人 测得你穿的鞋的长度可能就只有20厘米了。
爱因斯坦火车: B
中点
同时到达A、B
E 从牛顿到爱因斯坦
自然和自然的法 则在黑暗中隐藏； 上帝说，让牛顿 去吧！于是一切 都被照亮。魔鬼 说，让爱因斯坦 去吧！于是一切 又回到黑暗中。
一、经典物理模块分类：
17世纪前在观察 与哲学的猜测上 对天文、力、热、 声、光有了一定
认识。
17世纪初—19世纪末 是经典物理学体系建
立的关键时期
二、经典力学模块分类：
对
结果应该都是一样的 ，不可能超过光速。无论
论
你坐在飞驰的火车里还是静止的躺椅中，光速都 保持恒定，和你所处的运动状态无关。
四维空间：空间的三维和时间的一维，前后发生的两件事情之 间不单有一定的距离、也相差一定的时间。比方：在某个物体 上放个日历，随着物体运动和日历的翻动就能发现，该物体除 了空间位置在变，其时间也是在不断流逝的。
静力学（描述静止物体）
运动学（描述物体运动） 动力学（描述物体受力作
用下的运动）
经典力学
（牛顿力学）
三、牛顿主要贡献
牛顿三定律
牛顿
万有引力定律
变量数学微积分
亚里士多德 经验主义：必须有力作用在物体上物体才能运动
伽利略
理想实验（斜面）：物体保持运动不需要力维持
笛卡尔
如果运动中物体没受到力。将以同一速度沿以直线运动。
狭义相对论认为时间不是绝对的（即固定不 变的）。爱因斯坦指出，随着物体（观察者 所见到的）运动速度的加快，时间会变慢。
使用同步原子钟已证实了这个结论的正确性， 将一个钟表留在地面上，而携带另一个以很 快速度移动（如在喷气式飞机上），随后进 行比较，静止的钟表总比另一个稍微快一点。
高速世界（接近光速）
物体的质量随速度 的增大而增大
随着物体线性运动速度 的加快，时间会变慢。 将一个钟表留在地面上 ，而携带另一个以很快 速度移动，随后进行比 较，地上的钟表总比快 速移动的快。
物体以接近光线运行的 火箭所表现出的长度会 比它静止时更短，尽管 乘坐火箭的人看来并没 有什么两样。爱因斯坦 指出，任何物体以光速 运动时，其长度将会缩 短为零。
建 立
哥白尼、亚里士多德
经典力学的基础是牛顿运动定律，万有引力 定律更确立了牛顿的地位，牛顿运动定律和万有 引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔领域，经 受实践检验。著名物理学家杨振宁赞颂到：“如 果一定要举出某个人、某一天作为近代科学诞生 的标志，我选牛顿《自然哲学的数学原理》在 1687年出版的那天。”
静止看光速和与光速一起运动算得的光速不 一样,物体的速度甚至可以超过光速
例如：空间如大房间，提供运动舞台，但 不干扰演出，独立于物体及其运动存在。
例如：生活经验：时间如长河，均匀流逝， 任何都影响不了它，时间也是独立的。
所以：不管选什么参考系，不管物体怎么运动，物 体的位移、时间、长度、质量等等的测量结果肯定 是一样的，这是天经地义的。
第一部分包括：“定义和注释”和“运动的基本定 理或定律”。这部分虽然篇幅不大，却极为重要。
第二部分是这些基本定律的作用，包括三篇：第一 篇是研究万有引力的；第二篇是讨论介质对物体运动 的影响；第三篇是“论宇宙系统” 。
四、经典力学的困境：
低速世界(经典力学) 高速世界（相对论）
在宏观低速的世界：一切都理所当然？
牛顿
牛顿定律（惯性定律，加速度定律，作用反作用定律）
哥白尼：日心说
万有引力定律
第谷：20年精心观测数据 开普勒研究第谷数据得三个定律
胡克、哈雷进一步认识
牛顿解决椭圆并延伸到万物间有力
牛顿所说：“如果说我看得远，那是因为我站
在巨人们的肩上。” 牛顿
经
典
笛卡尔、胡
力
克、哈Fra Baidu bibliotek等
学
金
开普勒
字
塔
的
伽利略、第谷
自然和自然的法则在黑暗中隐藏；上帝说，让牛顿去吧！于 是一切都被照亮。魔鬼说，让爱因斯坦去吧！于是一切又回到 黑暗中。
趣例： 说船上的物体下落，从船上看是自由落体，从岸边 看就是平抛了
当你驾驶飞快的汽车通过一个门洞时，从你的角度来看这段距 离要比实际距离短得多。这种情况在日常生活中经常被忽略不 被注意是因为物体运动速度都很慢，长度收缩现象不明显。