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用时空代数推导狭义相对论的任意方向加速度变换 预览
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作者 王永刚 曹学成 +3 位作者 姜贵君 高峰 张红 赵文丽 《大学物理》 2019年第4期8-12,共5页
时空代数(Space-time Algebra,STA)是定义在4维实Minkowski矢量空间M4上的16维几何代数(Geometric Algebra,也称为Clifford代数)Cl1,3,是一个可结合的代数环,它提供了不依赖于特定标架描述四维时空的方法.本文采用时空代数,给出推导狭... 时空代数(Space-time Algebra,STA)是定义在4维实Minkowski矢量空间M4上的16维几何代数(Geometric Algebra,也称为Clifford代数)Cl1,3,是一个可结合的代数环,它提供了不依赖于特定标架描述四维时空的方法.本文采用时空代数,给出推导狭义相对论中沿任意方向作相对运动的惯性系之间加速度变换的一种简单方法. 展开更多
关键词 时空代数 狭义相对论 洛仑兹变换 相对论速度变换 相对论加速度变换
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从相对论看在教学中引入物理学史的作用 预览
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作者 王晓松 《天津职业院校联合学报》 2019年第11期106-110,共5页
相对论是现代物理学的支柱之一,也是公众所广为关心的科技知识。讲解相对论,尤其是狭义相对论,并不需要引入很复杂的数学工具。但这不能解决相对论“深奥难懂”的痼疾。引入相对论发展史来帮助解决这一问题是正确的选择。
关键词 狭义相对论 广义相对论 时空 物理学史
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爱因斯坦缘何“吐舌头”?
3
作者 杨黎炜 《集邮博览》 2019年第11期84-85,共2页
爱因斯坦(1879~1955)是世界著名的物理学家,1905年创立狭义相对论,1915年创立广义相对论,他提出光子假设,成功解释了光电效应,并因此而获得1921年诺贝尔物理学奖。爱因斯坦还为核能开发奠定了理论基础,开创了现代科学技术新纪元,被公认... 爱因斯坦(1879~1955)是世界著名的物理学家,1905年创立狭义相对论,1915年创立广义相对论,他提出光子假设,成功解释了光电效应,并因此而获得1921年诺贝尔物理学奖。爱因斯坦还为核能开发奠定了理论基础,开创了现代科学技术新纪元,被公认为是继伽利略、牛顿以来最伟大的物理学家。 展开更多
关键词 诺贝尔物理学奖 狭义相对论 广义相对论 光电效应 爱因斯坦 核能开发 伽利略 物理学家
相对性原理与惯性系的时空变换 预览
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作者 戴又善 倪杰 《浙江大学学报:理学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期454-459,473共7页
依据相对性原理,要求粒子动量和能量对于粒子速度的依赖关系在不同惯性系中具有相同的函数形式,由此可证明惯性系之间的时空变换必须是线性变换,并建立了线性变换系数与粒子无量纲质速关系之间的联系。由相对性原理普遍证明了相对论能... 依据相对性原理,要求粒子动量和能量对于粒子速度的依赖关系在不同惯性系中具有相同的函数形式,由此可证明惯性系之间的时空变换必须是线性变换,并建立了线性变换系数与粒子无量纲质速关系之间的联系。由相对性原理普遍证明了相对论能量必须正比于动质量而不依赖于具体的时空变换关系。无须利用光速不变假设和相互作用守恒定律求解粒子质速关系,确定了惯性系之间时空线性变换的广义洛伦兹变换公式;证明了光速不变假设以及动量守恒和能量守恒定律实际上都不是建立相对论的必要条件。 展开更多
关键词 狭义相对论 相对性原理 时空线性变换 质速关系 广义洛伦兹变换
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高速、甚高速、超高速动体的测试测量理论与方法 预览
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作者 郑琪 《电子测试》 2019年第20期20-23,共4页
本文从测试、测量的基本原理和方法入手,通过对时间、空间、温度、重量等最基本量的测量,引伸到建立在现代高速测试、测量基础上的狭义相对论的两个前提假设和洛伦次变换及其推导过程中,揭示出由于测试、测量的“人为、人设、人存”(简... 本文从测试、测量的基本原理和方法入手,通过对时间、空间、温度、重量等最基本量的测量,引伸到建立在现代高速测试、测量基础上的狭义相对论的两个前提假设和洛伦次变换及其推导过程中,揭示出由于测试、测量的“人为、人设、人存”(简称“人设”)带来的冲突表现出的多种“佯谬”;接着从分析“佯谬”入手,进一步指出洛伦次变换的推导过程所隐含的假设、问题,从而提出了“观察者等效理论”(人设等效理论)和“时间等效理论”以及“测不得原理”。指出洛伦次变换实际上是一个测试、测量的变换公式;三个等效原理其实都是高速和甚高速测试、测量的问题。在以上等效理论的基础上,提出在洛伦次变换推导时,可以允许发生超光速情况,提出使得描述运动物体(包括光)等光速、超光速运动成为可行的狭义相对论的扩展理论,提出了超光速的假设前提及其洛伦次变换;讨论了新的扩展理论下的原狭义相对论相关的问题,包括测试、测量时间和空间的量杆和钟在运动中的行为、速度相加定理、相对论的启发作用、狭义相对论的普遍性结果、经验和狭义相对论、闵可夫斯基四维空间等方面的问题,根据超光速洛伦次变换自然导出了复数形式的闵可夫斯基四维空间等。超光速洛伦次变换可以看做转换成一个超高速测试测量的问题。最后对以上发现为开辟新的科学技术尤其是物理学前进的道路的许多可能性进行了展望,从而可能对新的测试测量技术提出了新的挑战。 展开更多
关键词 高速、甚高速测试 狭义相对论 洛伦次变换 超光速测量 复数四维空间
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狭义相对论体系下惯性系与非惯性系的不对等性问题探讨 预览
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作者 杨习志 赵坚 孙彪 《物理通报》 2019年第3期108-112,共5页
通过对双生子效应的深入分析指出在狭义相对论体系下惯性系与非惯性系、惯性运动与非惯性运动之间具有不对等性,加速运动的相对性在这里并不成立,打破这一对称性的根源是力,当把加速运动理解为非惯性运动时的加速运动实质是一个四维加... 通过对双生子效应的深入分析指出在狭义相对论体系下惯性系与非惯性系、惯性运动与非惯性运动之间具有不对等性,加速运动的相对性在这里并不成立,打破这一对称性的根源是力,当把加速运动理解为非惯性运动时的加速运动实质是一个四维加速度不为零的绝对的与参考系无关的加速运动. 展开更多
关键词 狭义相对论 对称性 惯性系 非惯性系 惯性运动 非惯性性运动
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关于光子静止质量是否为零相关问题的讨论 预览
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作者 胡婧 蔡金平 +2 位作者 席特 鲁同所 吴琪 《赤峰学院学报:自然科学版》 2019年第7期33-37,共5页
光是自然界中最普遍的现象,包含着无穷的奥秘,需要人们去探索.光子是否存在静止质量已成为困惑人类的问题之一.光子质量是否为零,决定了我们所掌握的很多物理定律是否正确.爱因斯坦的狭义相对论与质能关系表明,光子静止质量为0,虽然它... 光是自然界中最普遍的现象,包含着无穷的奥秘,需要人们去探索.光子是否存在静止质量已成为困惑人类的问题之一.光子质量是否为零,决定了我们所掌握的很多物理定律是否正确.爱因斯坦的狭义相对论与质能关系表明,光子静止质量为0,虽然它与高精度的实验结果并不矛盾,但是目前没有实验能够严格证明光子质量为0,而仅仅只是一项科学假设.本文基于现有的几个理论,对光子质量问题做了详细讨论,考虑近年科学家对光子静质量实验测量结果,我们大胆推断,光子很可能是有静止质量的,根据电磁场理论,光子质量应该有个上限. 展开更多
关键词 光子 静止质量 proca方程组 狭义相对论
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“叙画”大科学家的小时候
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作者 刘夕庆(文/图) 《知识就是力量》 2019年第6期72-75,共4页
每当面对历史上那些大科学家们取得的光辉成就时,我们就会好奇他们小时候的生活和性格特征是什么样的,从萌发兴趣、执着追求到获得成功,他们的目标是否就像'蝴蝶效应'那样逐渐由小变大、信念也越发坚不可摧呢?本文将带你一起重... 每当面对历史上那些大科学家们取得的光辉成就时,我们就会好奇他们小时候的生活和性格特征是什么样的,从萌发兴趣、执着追求到获得成功,他们的目标是否就像'蝴蝶效应'那样逐渐由小变大、信念也越发坚不可摧呢?本文将带你一起重温大科学家小时候的时光。 展开更多
关键词 时间机器 时间旅行 物理学家 超级英雄 狭义相对论 物理实验
基于高中趣味教学的狭义相对论教学案例研究 预览
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作者 颜国英 陈瑞 +2 位作者 董瑞彩 张皓晶 张雄 《中学物理教学参考》 2019年第9期18-22,共5页
通过4个实例分别阐述了不同参考系下的相对性原理、光速不变原理、火车与隧道悖论中的长度收缩原理和时间膨胀原理;然后通过分析电影《太空旅客》和"双生子佯谬"中的时间膨胀,多维度地丰富了教学内容,结合学习者的需要对教学... 通过4个实例分别阐述了不同参考系下的相对性原理、光速不变原理、火车与隧道悖论中的长度收缩原理和时间膨胀原理;然后通过分析电影《太空旅客》和"双生子佯谬"中的时间膨胀,多维度地丰富了教学内容,结合学习者的需要对教学内容进行选择,极大地提高了高中生对狭义相对论的认识和学习兴趣,真正做到因材施教。 展开更多
关键词 狭义相对论 光速不变原理 时间膨胀效应 长度不变原理
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狭义相对论学习中学生的错误理解研究概述 预览
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作者 连林欣 肖洋 +1 位作者 王笑君 包雷 《大学物理》 2019年第3期25-31,共7页
狭义相对论作为经典物理与近代物理的分水岭,对学生认识科学本质具有深远的影响.然而实际教学与研究显示,学生对狭义相对论存在许多错误理解.为了解决这一问题,本文梳理了国内外关于狭义相对论学习的相关研究.根据狭义相对论的知识框架... 狭义相对论作为经典物理与近代物理的分水岭,对学生认识科学本质具有深远的影响.然而实际教学与研究显示,学生对狭义相对论存在许多错误理解.为了解决这一问题,本文梳理了国内外关于狭义相对论学习的相关研究.根据狭义相对论的知识框架,总结了学生在狭义相对论学习中普遍存在的错误理解,并分析其背后的原因,以期为未来狭义相对论的教学与研究提供借鉴. 展开更多
关键词 狭义相对论 参考系 同时的相对 因果
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用类比法推导爱因斯坦速度叠加公式 预览
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作者 周国全 《大学物理》 2019年第2期25-27,共3页
本文以狭义相对论的最简单的一维运动情形为例,分析了特殊洛伦兹变换在四维闵可夫斯基空间的表达形式及其转动意义,并结合类比法,推导了爱因斯坦速度叠加公式.
关键词 狭义相对论 爱因斯坦速度叠加 类比法 洛伦兹变换 转动变换 正交变换 闵可夫斯基空间
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如何实现对光速的控制:快光与慢光 预览
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作者 赫光生 《科学》 2019年第5期41-44,共4页
科学家对自然界中光的本性以及光的传播速度的研究和探索,导致了19世纪后半期有关光场的麦克斯韦电磁理论的确立,以及20世纪初光的量子(光子)理论和狭义相对论的建立。
关键词 狭义相对论 麦克斯韦电磁理 光速 光的本性 光的传播 研究和探索 光场 光子
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星体的速度与距离之关系 预览
13
作者 靳凯歌 《现代物理》 2019年第3期126-129,共4页
本文从狭义相对论的速度叠加原理出发,导出了星体速度随星体距离的变化关系。
关键词 哈勃定律 星体速度 狭义相对论
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相对论加速度变换式及动力学基本方程的推导 预览
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作者 马禄彬 《高师理科学刊》 2019年第11期44-47,56,共5页
根据爱因斯坦相对论时空观,基于洛伦兹变换,推导出了惯性系中速度的变换式.以此为基础,根据加速度的定义,给出了加速度变换式的详细推导过程及结果.依据质点所受力为动量的变化率,结合加速度变换,对狭义相对论动力学基本方程进行推导与... 根据爱因斯坦相对论时空观,基于洛伦兹变换,推导出了惯性系中速度的变换式.以此为基础,根据加速度的定义,给出了加速度变换式的详细推导过程及结果.依据质点所受力为动量的变化率,结合加速度变换,对狭义相对论动力学基本方程进行推导与拓展,并对不同惯性系下质点所受力的相互关系进行了讨论. 展开更多
关键词 狭义相对论 洛伦兹变换 加速度
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基于批判性思维的“狭义相对论”教学研究
15
作者 汪明 《物理教学》 北大核心 2019年第4期8-12,共5页
本文在厘清批判性思维基本内涵的基础上,建构了由'质疑、判断、论证、评价'四项元素构成的高中物理课堂教学模型。实践证明,基于此模型进行的'狭义相对论'教学,能够有效地培养学生的科学思维能力,促进他们审慎分析、合... 本文在厘清批判性思维基本内涵的基础上,建构了由'质疑、判断、论证、评价'四项元素构成的高中物理课堂教学模型。实践证明,基于此模型进行的'狭义相对论'教学,能够有效地培养学生的科学思维能力,促进他们审慎分析、合理判断等思维品质的发展。 展开更多
关键词 批判性思维 高阶思维 狭义相对论
关于自然本身
16
作者 斯蒂芬·温伯格 曹则贤(译) 《现代物理知识》 2019年第1期66-70,共5页
20世纪末科学的状态与世纪初相当不同。不只是我们现在知道的更多了——在这个世纪里我们还理解了科学知识的模式。在1900年的时候,许多科学家认为物理、化学和生物学是各自运作在一套独立的规律之下的。科学的版图据信由一些分立的共... 20世纪末科学的状态与世纪初相当不同。不只是我们现在知道的更多了——在这个世纪里我们还理解了科学知识的模式。在1900年的时候,许多科学家认为物理、化学和生物学是各自运作在一套独立的规律之下的。科学的版图据信由一些分立的共同体组成,它们和平相处且又各自为政。 展开更多
关键词 狭义相对论 爱因斯坦 标准模型 量子场 基本粒子 洛仑兹 对称破缺
狭义相对论时空观的教学探讨 预览
17
作者 何春山 《物理与工程》 2018年第5期55-58,共4页
当代大学生对相对论理论感兴趣,希望在广义相对论方面能进行深入的研究。然而狭义相对论原理是广义相对论理论的基础,同学们得先掌握狭义相对论理论。教学实践中发现,初学者常常不能很好地理解狭义相对论时空观。本文以两道典型的习题为... 当代大学生对相对论理论感兴趣,希望在广义相对论方面能进行深入的研究。然而狭义相对论原理是广义相对论理论的基础,同学们得先掌握狭义相对论理论。教学实践中发现,初学者常常不能很好地理解狭义相对论时空观。本文以两道典型的习题为例,分别基于K系和K′系来处理问题,分析事件发生的时空坐标,求解狭义相对论的时空问题。方法相互印证,使学生更容易掌握解决狭义相对论时空问题的方法。本文还提出了用相对论速度求解时空问题时容易忽视的问题,分析了错误产生的原因,并给出了正确的求解方法。 展开更多
关键词 狭义相对论 时空观 相对论速度
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引力波 一个世纪的求索 预览
18
作者 王善钦 吴雪峰 《科学24小时》 2018年第2期4-7,共4页
这是广义相对论最后的一块拼图,这是时空本身的震荡,这是天体物理学的新时代,这是人类迈向宇宙的新起点。从1916年爱因斯坦首次推导出引力波的波动方程至2014年的近百年中,引力波一直无法被直接探测到,也因此几乎从未得到大众的关注。... 这是广义相对论最后的一块拼图,这是时空本身的震荡,这是天体物理学的新时代,这是人类迈向宇宙的新起点。从1916年爱因斯坦首次推导出引力波的波动方程至2014年的近百年中,引力波一直无法被直接探测到,也因此几乎从未得到大众的关注。但近两年来,引力波却突然成为极其热门的词汇,至少3个与其相关的重大事件引发了全世界的关注。 展开更多
关键词 引力波 中子星 天体物理学 广义相对论 波动方程 太阳质量 爱因斯坦 恒星级黑洞 引力波源 狭义相对论
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论麦克斯韦方程组的相对论不变性 预览
19
作者 谌望 《科技风》 2018年第17期216-216,222共2页
根据狭义相对论的相对性原理,并利用四维时空的变换关系,把电磁学有关的各物理量表示成四维形式,最终推导得出麦克斯韦方程组的相对论不变性。
关键词 麦克斯韦方程组 狭义相对论 四维时空 协变
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狭义相对论与原子能利用
20
作者 伍俊豪 《课程教育研究》 2018年第42期169-169,172共2页
狭义相对论的提出是上世纪初物理学的革命,打破了牛顿的绝对时空观念,指出时空和物质的运动密不可分。论文通过广泛的调研,梳理了狭义相对论的基本理论,推导了质能方程,并且结合了'核结合能'的基本概念,分析利用原子能的基本方... 狭义相对论的提出是上世纪初物理学的革命,打破了牛顿的绝对时空观念,指出时空和物质的运动密不可分。论文通过广泛的调研,梳理了狭义相对论的基本理论,推导了质能方程,并且结合了'核结合能'的基本概念,分析利用原子能的基本方法,指出核能利用的两个途径,核聚变和核裂变,并对这两种核反应的利用方法,现状和前景作了详细介绍。 展开更多
关键词 狭义相对论 质能方程 结合能 核裂变 核聚变
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