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8 钟慢和尺缩原理（第1页）

大学物理等级为lv0:7231000，先好好把这门课学习一下，赶紧升级最好。

来到图书馆，杨晨继续看书，上一次把前四章都看完了，现在从第五章开始看起。第五章的内容：万有引力，开勒普定律，行星的椭圆轨道和面积定理的论证。

自从上次接触到了相对论，再看到这些内容，觉得非常简单，整个天体模型在脑海中展开。

万有引力自然不必说了，开勒普主要有三大定律：1行星沿椭圆轨道运动，而太阳则位于椭圆轨道的二个焦点之一。2在相同时间内，半径向量所扫过的面积是相等的。3二个行星绕太阳运动的轨道的周期时间平方之比等于二个轨道与太阳的平均距离的立方之比。这三定律在天文学中非常重要，是自然界的基本定律之一。

广义相对论的几何效应表现为万有引力，开勒普定律揭示了天体间运行的一种几何规则。行星的椭圆轨道和面积定理的论证通过这种几何效应，求解就简单多了。

这一章，杨晨只花了20分钟就看完了，以前觉得很难记忆的公式，这个时候也清晰的呈现在脑海里面，不用死记硬背。

然后，他做了一下课后习题，都非常简单，其中一道课后习题，还是上个学期期末考试原题，自己要是稍微用点心，也不至于挂得那么惨，考试其实并不难。

【叮！大学物理上升至lv1，任务1完成，10点宿主等级积分，一次抽奖机会。】

自己第6章的内容还没看，就升级了，如果把后面的内容都学习，指不定能上升到什么水平。看到这里，杨晨忍不住兴奋起来，对未来充满了希望。

先抽奖，看是什么奖品。点击抽奖，转盘飞快转动，然后停止。

【叮！恭喜您，获得外语口语大礼包3。每次打开一个，可以大幅度提升一门外语口语的水平。】

看到这个奖品，杨晨黯然，什么鬼？提高一门外语口语水平有个毛用，他现在最想提高其它理工类学科的等级。

杨晨继续看课本，上次，他看了相对论的一些知识，进行了思索和解读，可实际上狭义相对论和广义相对论具体是怎么来的，他非常想知道。

通过查询图书馆的一些资料，他了解到一些推导过程。

狭义相对论包括钟慢和尺缩原理，钟慢指的是物体在高速运动下，时间会变慢，同时长度会变短。

相对时间公式：Δt=Δt0√（1-v2c2），相对长度公式：l=l0√（1-v2c2），Δt是运动参考系的单位时间，Δt0是静止参考系的单位时间，l是运动参考系的长度，l0是静止参考系的长度，v是运动速度，c是光速。

这两个公式可以经过洛伦兹变换推导出来，也可以通过思想实验推导。在低速运动下，v2c2≈0，Δt≈Δt0，钟慢效应并不明显。可一旦接近于光速，Δt远大于Δt0，钟慢效应就非常明显了。

假设一艘宇宙飞船的速度是：

（1）09c，Δt=229Δt0。

（2）099c，Δt=707Δt0。

（3）0999c，Δt=2236Δt0。

（4）c，Δt=∞，时间变成无限长，意味着时间停止。

这意味着，当一艘宇宙飞船以0999c的速度出发，当地球上的时间过了2236年，而宇宙飞船上的时间只过了1年。

这一个理论成为很多科幻小说里的经典设定，一个中年人驾着宇宙飞船出发，等他回来时，很有可能发现他的孩子都比自己老了。

假如有仪器能够监控到宇宙飞船里面的状态，就会发现里面任何东西的时间都会变慢，会变成慢镜头一样的存在，但是，宇宙飞船里面的人却没有这种感觉。

这有点像中国古代神话，天上一天地下一年。类似的，可以计算出尺缩效应。

狭义相对论中，还有一个质量与速度的关系，=（（1-（vc）2）05），为物体静止时的质量，为物体运动时的质量，v为物体的速度。

从上述关系式，可以得到：v=0999c，=2236；v=c，=∞，此时物体的质量变成无穷大。要是物体的速度超过光速，需要无穷大的能量推动。所以根据这个推导，有质量的物体的速度不能超过光速。

狭义相对论中，还有一个著名的质能方程，e=c2，它揭示了能量和质量的关系，核弹就是根据这个方程的理论基础来确立的。

一个浩瀚的物理大门正向杨晨敞开，读这些内容，他花费了将近一个小时。现在伸懒腰，继续看物理第六七章的内容。他随便瞟了一眼广义相对论，觉得很难，就先放下了，下次再研究试试。

大学物理一第六章：热力学基础，准静态过程，熵增加原理。第七章：气体动理论，物质的微观模型，自由度，能量均分原理。

热力学基础和准静态过程在高中就有过涉猎，杨晨的基础很扎实，半个小时就学习通了。稍微有难度一点的，是熵增加原理。其实并不难，与高中学习的可逆过程和不可逆过程相关。

在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行，换言之，在外界没有对这个孤立系统做功，这个系统内部将会朝着无序化方向发展。

这个理论，不仅应用于分子级别的微观动态，后来也渐渐的被应用到了研究宇宙中。如果宇宙是一个不可逆的过程，把整个宇宙比做是一个孤立系统，里面这些星球的运动状态，就会朝着无序化方向发展。也许在某一天，月球离开地球，地球离开太阳的轨道，朝宇宙深处飞去。

后来，这个理论慢慢的变成一种哲学意义上的理论。比如有间屋子，如果不去打扫，放着不管，里面会越来越混乱，包括灰尘积累，蜘蛛织网等。要让它变成有序，就是去打扫，也就是对孤立系统做功。

接着，杨晨花了一个小时把第七章的内容看完了，做完了课后习题。仔细回想去年大学物理一期末考试题目，心中懊恼有些题目那么简单，当时怎么就没有想明白呢，现在再做，60分应该不成问题。

不知道这次补考会出什么类型的题目，为了保险起见，还要继续学习，此时，大学物理等级已经变为了lv1:10242000。

杨晨也注意到一个现象，《电磁场与电磁波》的等级也变为了lv0:7821000，增加了374点积分。

看来，学习《大学物理》对《电磁场与电磁波》有促进作用，因为他仔细研究过麦克斯韦方程组推导出光速不变理论，而《电场与电磁波》的很多理论都是建立在麦克斯韦方程组上的。

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