Chương 5 THUYẾT TƯƠNG ĐỐI (Sách VLĐC tập 1: Cơ nhiệt – Lương Duyên Bình) 5.1. Hai tiên đề Einstein 5.2. Phép biến đổi Lorentz 5.3. Tính tương đối của sự đồng thời, của khoảng thời gian, của khoảng cách không gian 5.4. Khối lượng và động lượng tương đối tính 5.5. Hệ thức Einstein và ứng dụng 5.1. Hai tiên đề Einstein Tiên đề 1 (Nguyên lý tương đối) Mọi định luật vật lý đều như nhau trong các hệ quy chiếu quán tính. Tiên đề 2 (Nguyên lý về tính bất biến của vận tốc ánh sáng) Vận tốc ánh sáng trong chân không đều bằng nhau đối với mọi hệ quy chiếu quán tính. Nó có giá trị bằng c = 3.108m/s và là giá trị vận tốc cực đại trong tự nhiên. Vận tốc của ánh sáng không phụ thuộc vào vận tốc của người quan sát cũng như vận tốc của nguồn sáng. 5.2. Phép biến đổi Lorentz Nhắc lại phép biến đổi Galileo (slide 3, slide 4) • Không gian và thời gian trong cơ học cổ điển  Xét hai hệ quy chiếu + Oxyz và một đồng hồ đo thời gian y y’ t + O’x’y’z’ và một đồng hồ đo thời gian 𝑟Ԧ + Thời gian trôi đi như nhau trong các hệ quy chiếu khác nhau  Thời gian có tính tuyệt đối, không phụ thuộc vào hệ quy chiếu M 𝑟Ԧ’ 𝑣Ԧ x z + Không gian có tính tương đối. + Khoảng không gian có tính tuyệt đối, không phụ thuộc hệ quy chiếu 5.2. Phép biến đổi Lorentz Phép biến đổi Galileo Xét + Hệ quy chiếu quán tính K + Hệ quy chiếu quán tính K’, có O’x’ trượt đều trên Ox với vận tốc 𝒗 so với K.  Phép biến đổi Galileo: O’ O 𝒗 𝑶𝑶′ = 𝝊. 𝒕 𝒙 = 𝒙′ + 𝒗. 𝒕′ Từ hệ K’ sang K 𝒚 = 𝒚′ 𝒛 = 𝒛′ 𝒕 = 𝒕′ Từ hệ K sang K’ 𝒙′ = 𝒙 − 𝒗. 𝒕 𝒚′ = 𝐲 𝒛′ = 𝒛 𝒕′ = 𝒕 5.2. Phép biến đổi Lorentz Phép biến đổi Lorentz Xét + Hệ quy chiếu quán tính K + Hệ quy chiếu quán tính K’ có O’x’ trượt đều trên O’ O Ox với vận tốc 𝑽 so với K, (Lúc đầu O và O’ trùng nhau). 𝑽  Phép biến đổi Lorentz: Từ hệ K’ sang K z V , t  2x , , x  Vt ; y  y ; z  z ;t  V2 V2 1 2 1 2 5.2. Phép biến đổi Lorentz Phép biến đổi Lorentz Từ hệ K sang K’ V t 2 x x  Vt ; y  y; z  z ;