宇宙的心弦
细推物理须行乐 何用浮名绊此身

Posts Tagged ‘相对论’

狭义相对论重要公式备忘

Posted in Magical Physics  by Eagle Fantasy on July 5th, 2008

写这篇文章的主要目的是为了熟悉一下mime\TeX的语法…

狭义相对论重要公式

这篇文章中默认不加撇的物理量为S参考系中的量,加撇的物理量为S’参考系中的物理量,其中S’系相对于S系以速度u向x轴方向做匀速运动。注意t表示时刻,而Δt才是表示时间间隔的。

1.时间膨胀效应

假设钟相对于S’系静止,即两次读取时刻在S’系中发生于同一地点,则有\Delta t=\frac{\Delta t'}{\sqrt{1-\frac{u^2}{c^2}}}

2.动尺缩短效应

假设被测量的物体相对于S’系静止,则l=l'\sqrt{1-\frac{u^2}{c^2}}

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几种看似超光速,实质上不是超光速的事例

Posted in Magical Physics  by Eagle Fantasy on May 10th, 2008

最近在网上看到这么个帖子,说的不错,虽然流传比较广但我还是贴在这里给大家看看长长见识。

几种看似超光速,实质上不是超光速的事例:

1.切伦科夫效应

媒质中的光速比真空中的光速小。粒子在媒质中的传播速度可能超过媒质中的光速。在这种情况下会发生辐射,称为切仑科夫效应。这不是真正意义上的超光速,真正意义上的超光速是指超过真空中的光速。

2.第三观察者

如果A相对于C以0.6c的速度向东运动,B相对于C以0.6c的速度向西运动。对于C来说,A和B之间的距离以1.2c的速度增大。这种“速度”–两个运动物体之间相对于第三观察者的速度–可以超过光速。但是两个物体相对于彼此的运动速度并没有超过光速。在这个例子中,在A的坐标系中B的速度是0.88c。在B的坐标系中A的速度也是0.88c。

3.影子和光斑 Read the rest of this entry »

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麻烦大家做个小调查

Posted in Others  by Eagle Fantasy on February 19th, 2008

我想了解了解读者对一些东西的了解程度,以便以后写文章的时候做个参考。
以下一些东西,可以选ABC三个等级,A表示你非常了解,B表示听说过但不太熟悉,C表示完全不知道
1.最小作用量原理
2.量子计算机
3.黑洞
4.弦论
5.拓扑学
6.变分法
7.混沌与自组织
8.分形
9.量子力学
10.狭义相对论
11.广义相对论
12.诺特尔定理(有关对称与守恒的关系)

13.《环球科学》杂志(Scientific American中文版)(A表示你基本上每期都看,B表示仅仅听说过这么本书或偶然读过几篇文章,C表示完全没听说过)
14.《费恩曼物理学讲义》(A表示你完整读过或经常阅读,B表示仅仅听说过这么本书,C表示完全没听说过)

希望大家配合选一下,好让我心中有数。

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有趣的堵火车悖论

Posted in Magical Physics  by Eagle Fantasy on December 29th, 2007

当年爱因斯坦(Albert Einstein)提出令人费解的狭义相对论之后,有很多人提出了各种各样的悖论,例如孪生子悖论,在例如今天我要说的堵火车悖论(这个名字是我自己叫的,不知道其他人叫它什么)。这个问题是这个样子的:

未来的某一天,科技高度发达,火车行进速度飞快,足以产生明显的相对论效应,人们也都精通相对论知识。一天,两个盗贼得知有一列载满富翁的火车将通过他们的地盘:一个中间有隧道的山坡,火车将从隧道穿过。已知隧道的长度恰好和火车静止时的长度相等。两个盗贼这样盘算:根据动尺缩短效应,我以我自己为参考系,火车将相对于我高度运动,长度将变短,因此我们可以两个人分别站在隧道的一段,等到火车车身完全在隧道内的时候,两人同时用一块石头堵住隧道两端,把火车封在里面,这样就可以下去抢财物了。富翁们不知从那里得知了倒贼要行动的消息,哈哈大笑,想到:他们不可能成功,根据动尺缩短效应,我以我在的火车为参考系,是山和隧道在高速运动,缩短的应该是隧道,因此我们的火车不可能在某个时刻完全处于隧道内而被封在里面。看来,他们两方说的都有道理,那么问题是:火车究竟能不能被封在隧道内呢? Read the rest of this entry »

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武汉武大物理培训

Posted in My Life  by Eagle Fantasy on August 11th, 2007

武汉大学的主讲老师是中国物理竞赛国家队总教练、中国科技大学教授程稼夫,相当有名,相当厉害的老师。他写的《力学篇》《电磁学篇》,是我见过的最棒的竞赛书。我就是奔着它的名气去的。
课的难度不用多说,我就说说程稼夫讲课最常说的一句话大家就明白了:“如果进了国家队,这个知识就非常有用了,大家一定好好听!”我晕!它以这么说,我接着睡觉.
本来以为狭义相对论很简单,至少我看到的几本书写的东西都很容易理解,特别是《费曼物理学讲义》上的关于相对论的章节,写得相当明白,我觉得学得不错了。而且听高二的同学说,高中竞赛对相对论要求不高,题都相对简单。可是,听了程稼夫的一天的相对论,我才知道,原来相对论可以这么难。四度矢量,纵向横向多普勒效应(考虑相对论效应),光行差,洛伦兹变换的推导,甚至是最基础的同时的相对性……我基本晕了一整天。。。 Read the rest of this entry »

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大自然的神秘常数——精细结构常数

Posted in Magical Physics  by Eagle Fantasy on May 20th, 2007

大约一年前,有一条科学新闻曾经引起媒体的小小轰动,那就是澳大利亚新南威尔斯大学的科学家通过对来自遥远的类星体的光谱数据的分析,发现宇宙早期的精细结构常数可能比现在的小大约一百万分之七左右。这一发现,如果被进一步证实,将对理论物理的前沿研究产生重大的影响。那么到底什么是精细结构常数?为什么它的改变会如此的轰动效应?

  简单的说,精细结构常数是一个纯数,它没有量纲,通常用希腊字母 α 表示。它的数值约等于1/137,更确切的数值是1/ α =137.03599976,或=0.007297352533(不确定量在最后两位上)。事实上,它可以表示成其它几个更为大家熟知的常数的组合:
α=(e^2)/(2ε0*h*c)

  其中 e 是电子的电荷, ε0 是真空介电常数, h 是普朗克常数, c 是真空中的光速。那么这个常数究竟从何而来,为什么被称为精细结构常数?在物理上又有什么意义呢?这得从光谱慢慢说起。
第一个对氢原子光谱作出成功解释的,是尼尔斯·玻尔于1913年发表的氢原子模型。在这个模型中,玻尔大胆地假设,电子只在一些具有特定能量的轨道上绕核作圆周运动,这些特定的能量称为电子的能级。当电子从一个能级跳到另一个能级时,会吸收或发射与能级差相对应的光量子。玻尔从这两个假设出发,成功地解释了氢原子光谱线的分布规律。 Read the rest of this entry »

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