牛顿与爱因斯坦眼中的时空观-09物理学的变革:进入相对论的世界
上节课我们知道了爱因斯坦相对论的两条基本原理,产生的起因是因为一系列难以解释的物理实验现象。对,物理学家们这个才那个才这个解释那个解释。最后爱因斯坦干脆一个推理概括两条基本原理就出来了。
牛顿与爱因斯坦眼中的时空观-09物理学的变革:进入相对论的世界
上节课我们知道了爱因斯坦相对论的两条基本原理,产生的起因是因为一系列难以解释的物理实验现象。对,物理学家们这个才那个才这个解释那个解释。最后爱因斯坦干脆一个推理概括两条基本原理就出来了。
像不像牛顿时代的牛顿和当时以及当时之前的一众科学家的关系?科学的发展进程是有一些重要节点和关键性人物的,但是关键性人物一定是站在众人的肩膀上,只是这关键性人物更会思考,更能展望,有更敏锐的直觉,而且更能行动,比如把自己的思考用文字论述出来。没有牛顿和爱因斯坦,经典力学的理论和相对论理论也会出现,但是可能晚一点。所以要成为推动历史的重要人物,会思考、能展望、能行动很重要。
回到爱因斯坦的两条基本原理,一、狭义相对论的相对性原理,在所有惯性系中,物理定律的表达形式都相同。2、光速不变原理,在所有惯性系中,真空中的光速具有相同的量值。C强调一下哦,原来伽利略的相对性原理是什么?还记得吗?伽利略的相对性原理是在所有惯性系中,力学定律的表达形式都一样的。爱因斯坦觉得凭什么你力学特殊,所有的物理定律的表达形式都应该在变换参考系的时候不发生改变。也就是说无论电磁学、光学等等,所有的物理规律对所有惯性系等效。这样爱因斯坦就说连光速也都等效的。在所有惯性系中,真空中的光速都具有相同的量值。
C说起光速,我们已经知道可以用电磁场理论算出来,真空中的光速是由这个公式算出来的。你们不妨把真空中的介电常量和真空中的磁导率带入计算一下,你就可以得到真空中的光速为3.0乘以10的8次方米每秒。既然可以算出来,并且公式中的参数和参考系无关,所以光速不变原理就应该成立,这就是理由一。
还有光或者说是电磁波,虽然具有粒子性,但是必然它不是实物粒子,这实物粒子必然不是。所以平时我们看到的可见光,追根溯源都是光源发出来的光。光源的发光原理有很多类,比如有生物发光、化学反应发光、焰色反应发光、光致发光、阴极射线激发发光和电致发光等等。
生物发光世界上有很多会发光的生物,有的空中飞的,有地上爬的,还有海中居多。但是不是因为深海太暗的原因呢?萤火虫就是一种会发光的生物,你见过吗?
化学反应发光,由化学反应直接引起的发光,比如燃烧发光剧烈的氧化还原反应现象……