狹義相對論的建立及其物理意義

目    錄
中文摘要……………………………………………………………………………………………………1
前言…………………………………………………………………………………………………………1
1、相對性原理的考察……………………………………………………………………………………1
１.１相對性原理的發(fā)展史………………………………………………………………………1
１.２彭加勒的“相對性原理”…………………………………………………………………………3
１.３愛(ài)因斯坦狹義相對性原理的提出經(jīng)過(guò)…………………………………………………………4
１.４相對性原理的實(shí)驗驗證…………………………………………………………………………5
2、光速不變原理的研究…………………………………………………………………………………5
２.１早期光速的測量…………………………………………………………………………………5
２.２109世紀末210世紀初對光速的研究…………………………………………………………8
２.３愛(ài)因斯坦提出光速不變原理的經(jīng)過(guò)……………………………………………………………9
3、狹義相對論的驗證…………………………………………………………………………………10
３.１時(shí)間延緩式的驗證………………………………………………………………………………10
３.２質(zhì)量與速度關(guān)系式的驗證………………………………………………………………………11
３.３質(zhì)能關(guān)系式的驗證………………………………………………………………………………11
３.４長(cháng)度收縮效應的驗證……………………………………………………………………………12
4、狹義相對論建立的意義………………………………………………………………………………13
結束語(yǔ)……………………………………………………………………………………………………14
參考文獻…………………………………………………………………………………………………15
英文摘要…………………………………………………………………………………………………15
致謝………………………………………………………………………………………………………16
狹義相對論的建立及其物理意義
 
摘要：本文概括地介紹了狹義相對論建立的過(guò)程及其1些重要結論。文章首先通過(guò)對109世紀科學(xué)實(shí)驗上新發(fā)現的回顧，著(zhù)重闡述和說(shuō)明了狹義相對性原理和光速不變原理提出的歷史由來(lái)，突出論述了兩者產(chǎn)生的歷史必然性及愛(ài)因斯坦是如何以批判性的思想沖破傳統的經(jīng)典理論中觀(guān)念的束縛，建立了具有劃時(shí)代意義的狹義相對論原理的歷程。之后，本文又以狹義相對性原理和光速不變原理這兩條公設為基本出發(fā)點(diǎn)，追尋愛(ài)因斯坦的思路，對狹義相對論的重要結論進(jìn)行了系統地歸納，并介紹了1些相關(guān)確證性實(shí)驗，進(jìn)1步說(shuō)明了狹義相對論的正確性。最后，通過(guò)對相對論與經(jīng)典理論的比較，簡(jiǎn)要綜述了狹義相對論建立的物理意義，并在此基礎上說(shuō)明了它的進(jìn)步性。
關(guān)鍵詞：狹義相對論;相對性原理;光速不變原理

前言
2004年6月10日的聯(lián)合國大會(huì )確立2005年為“世紀物理年”，以此紀念?lèi)?ài)因斯坦對物理學(xué)的重大貢獻，而狹義相對論是愛(ài)因斯坦的重大貢獻之1。
狹義相對論建立于1905年，與量子理論和基因雙螺旋結構堪稱(chēng)210世紀初最重要的3大自然科學(xué)理論體系。相對論在其中占有非常特殊的地位，從它的誕生到現在的1百年中，它本身已被大量的實(shí)驗所證明，成為近代科學(xué)技術(shù)必不可少的理論基礎，同時(shí)它還影響著(zhù)現代物理學(xué)的發(fā)展，甚至于影響自然辯證法，關(guān)于自然觀(guān)、科學(xué)觀(guān)、方法論等的研究，對哲學(xué)的發(fā)展也起到了1定的推動(dòng)作用。
本文旨在介紹狹義相對論的兩條基本公設的由來(lái)、由此得出的結論以及實(shí)驗上的驗證，并在此基礎上簡(jiǎn)要闡述狹義相對論的物理意義。
Establishment of Special Relativity and Physics Significance
 
Abstract: The article reviewed briefly the establishment of special relativity and some important conclusions . Firstly, According to the scientific experiments in 19th, It explained and analysised the historical origin., and discussed the historical certainly of development that the principle of special relativity and principle of light speed constant came into being, it explained Einstein break through the traditional bondage of classical theories and established special relativity that have significance of milestone. Secondly ,it summarized systematically the important conclusions of special relativity which based on the principle of special relativity and principle of speed constant in light of Einstein thought. .Furthermore , it introduced that relative experiments and proved the correction of special relativity . lastly ,it expounded the significance of establishment of special relativity in contrast to classical theory and progress.
Keywords: Special relativity; Principle of special relativity; Principle of light speed constant

1 　相對性原理的考察
1.1　相對性原理的發(fā)展史
早期人們對相對性原理的認識起源于運動(dòng)的相對性。最早記載運動(dòng)相對性的書(shū)是我國東漢（公元25~220）時(shí)期的《尚書(shū)緯•考靈曜》，書(shū)中指出“地恒動(dòng)不止而人不知，譬如人在大舟中，閉牖而坐，舟行而不覺(jué)也�！敝�后，西方也出現過(guò)類(lèi)似的記載。R•笛卡兒、惠更斯以及G•伽利略等人也都明確提出了運動(dòng)具有相對性的觀(guān)點(diǎn)，其中以G • 伽利略在1632年為捍衛哥白尼的“地球運動(dòng)說(shuō)”所撰寫(xiě)的《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世紀體系的對話(huà)》中所論述的最為詳細，書(shū)中寫(xiě)到：“船停著(zhù)不動(dòng)時(shí)，你留神觀(guān)察：小蟲(chóng)都以等速向艙內各方向飛行；……；你把任何東西扔給你的朋友時(shí)，只要距離相等，向這1方向不必比另1方向用更多的力;你雙腳齊跳，無(wú)論向哪個(gè)方向跳過(guò)的距離都相等�！�…再使船以任何速度前進(jìn)，只要運動(dòng)是勻速的，也不忽左忽右地擺動(dòng)，你將發(fā)現，所有上述現象絲毫沒(méi)有變化，你也無(wú)法從其中任何1個(gè)現象來(lái)確定，船是在運動(dòng)還是停著(zhù)不動(dòng)�！边@表明在1個(gè)系統內做任何力學(xué)實(shí)驗，不能決定這個(gè)系統是靜止還是作勻速直線(xiàn)運動(dòng)，同時(shí)也很清楚地說(shuō)明了力學(xué)規律在1切慣性參考系中都具有相同的形式，或者說(shuō)在所有慣性系中，力學(xué)規律都是絕對的，這就是力學(xué)相對性原

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