相对论与量子理论-时空与微观世界探秘

课程章节教学资源

1 爱因斯坦与相对论诞生前的物理

1 物理一词的起源

2 最早的物理知识

3 物理科学的开始

4 历法知识

5 伽利略的成就

6 牛顿

7 波动光学与电磁学起源

8 热学诞生

2 量子论和相对论的诞生

1 量子论的诞生

2 迈克尔逊-莫雷实验

3 洛仑兹收缩

4 相对论的诞生

3 相对论的结论

4 爱因斯坦

5 双生子佯谬

6 对相对论做过贡献的人

7 量子世界

1 物理学的一些重要发现

2 原子结构

3 杨振宁

4 泡利趣事

5 海森堡求学

6 戈丁根大学

7 量子力学建立

8 上帝掷骰子吗

8 反物质

1 真空

2 反粒子

3 反物质

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2.4 相对论的诞生

一、力学史评抨击牛顿

三流物理学家,不相信牛顿的绝对空间理论，还认为没有以太，所有运动都是相对的。

1883年马赫所写《力学及其发展的批判历史概论》（简称《力学史评》）这部著作影响最大，对物理学的发展产生了深刻的影响。他在书中对牛顿的绝对时间、绝对空间的批判以及对惯性的理解，对爱因斯坦建立广义相对论起过积极的作用，成为后者写出引力场方程的依据。后来爱因斯坦把他的这一思想称为马赫原理。马赫的科学认识论曾在自然科学家中产生过强烈的反响，受其影响的科学家最著名的是爱因斯坦和布里奇曼以及量子力学哥本哈根学派的一些物理学家。

二、斐索实验

1859年，斐索做了一个流水实验，实验的目的是为了考察介质的运动对在其中传播的光速有何影响，从而判断以太是否被拖曳。

光束由光源发出后，经过半透镜后分为两束，一束光与水流方向一致，另一束光则与水流方向相反，两束光在观察者处产生干涉条纹。

斐索实验虽然只用了水、酒精和石英棒等很少几种透明物质做过，由于其非常符合菲涅耳的以太拖拽假设和相对论的速度变换式而使人们坚信，斐索实验的条纹变化将随着透明物质的折射率变化而变化，折射率越高，观察到的条纹变化越大。折射率越低，观察到的条纹变化越小，因为空气的折射率只有1.0003，产生的条纹移动预计只有0.00016, 所以换用气体将无法观察到条纹变化