1　牛顿力学中运动的相对性
2　狭义相对论的两个基本假设
1．了解伽利略相对性原理．
2．知道伽利略速度变换．
3．了解爱因斯坦相对性原理．
4. 知道光速不变原理．
 一、伽利略相对性原理
在任何惯性参考系中，力学的规律               的，都可以用牛顿定律来描述．
惯性参考系：在这个参考系中，受到外力的合力为零的物体
    做                      运动．
都是一样
匀速直线
二、经典时空观
    时间：是反映物质运动过程的长短，单位：年、月、日、时、分、秒等．
    空间：代表物体的尺寸、大小、物体之间的距离．单位：光年、千米、米、毫米、微米、纳米等．
    时间和空间是相互独立、互不相关的．
三、伽利略速度变换
    v＝u＋v′
    u是相对于地面的参考系的速率，v′是在u参考系中的速度．
四、狭义相对论基本原理
爱因斯坦相对性原理
     对一切物理              而言，所有                  都是等价的．
光速不变原理   
     真空中的光速相对于任何惯性系沿任一方向恒为c，且与光
     源运动无关．
规律
惯性系
一、经典力学的时空观
惯性系和非惯性系的比较
    牛顿运动定律能够成立的参考系叫惯性系，匀速运动的汽车、轮船等作为参考系就是惯性系．牛顿运动定律不成立的参考系称为非惯性系．例如我们坐在加速的车厢里，以车厢为参考系观察路边的树木、房屋向后方加速运动，根据牛顿运动定律，房屋、树木应该受到不为零的合外力作用，但事实上没有，也就是牛顿运动定律不成立，这里加速的车厢就是非惯性系．
(1)绝对的、真正的和数学的时间自己在流逝着，并且由于它的本性在均匀地、与任何外界事物无关地流逝着．
(2)绝对空间，就其本性而言，与外界任何事物无关，而且永远是相同的和不动的．
时间和空间的绝对性：与观测者和被观测的客观事物处于什么样的运动状态无关，或说无论在哪一个参考系中来观测，测量结果是不变的、绝对的．
力学的相对性原理
力学的相对性原理指的是力学现象对一切惯性系来说，都遵从同样的规律；或者说，在研究力学规律时，一切惯性系都是等价的、平权的．因此无法借助力学实验的手段确定惯性系自身的运动状态．
二、力学的相对性原理和狭义相对性原理的区别
        力学的相对性原理指的是力学现象对一切惯性系来说，都遵从同样的规律；或者说，在研究力学规律时，一切惯性系都是等价的、平权的．因此，无法借助力学实验的手段确定惯性系自身的运动状态．
         而狭义相对论指的是物理定律在所有惯性系中都是相同的，因此各个惯性系都是等价的，不存在特殊的绝对的惯性系．因此狭义相对论原理所指范围更大，内容更丰富．
【典例1】 如图6-1、2-1所示，在列车车厢的
      光滑水平底面上有一个质量为m＝5 kg的小球，
      正随车厢一起以20 m/s的速度匀速前进．现在
      给小球一个水平向前的F＝5 N的拉力作用，
      求经10 s时，车厢里的观察者和地面的观察者
      看到小球的速度分别是多少？
对伽利略相对性原理的理解
图6-1、2-1
法二：
根据速度合成法则v2＝v1＋v0＝(10＋20) m/s＝30 m/s.
答案　10 m/s　30 m/s
借题发挥　在两个惯性系中，虽然观察到的结果并不相同，一个10 m/s，另一个30 m/s，但我们却应用了同样的运动定律和速度合成法则．也就是说，力学规律在任何惯性系中都是相同的．
【变式1】
    根据伽利略相对性原理，可以得到下列结论        (　　)．
    A．任何力学规律在静止的参考系中才是相同的
    B．同一力学规律在不同的惯性系中可能不同
    C．在一个惯性参考系里不能用力学实验判断该参考系是否在匀速运动
    D．在一个惯性参考系里可以用力学实验判断该参考系是否在匀速运动
解析　由伽利略的相对性原理知，C选项正确．
答案　C
【典例2】 火箭以0.75c的速度离开地球，从火箭上向地球发射一个光信号，火箭上测得光信号离开的速度是c.根据过去熟悉的速度合成法则，光信号到达地球时地球上测得其速度是多少？根据狭义相对性原理呢？
    解析　根据过去熟悉的速度合成法则， 光信号相对于地球的速度是：v＝c－0.75c＝0.25c.而根据狭义相对性原理，光速与光源、观察者之间的相对运动没有关系，光信号的速度仍为c.
    答案　0.25 c　c
对狭义相对论的两个基本假设的理解
借题发挥　经典力学的结论有一定的局限性 ，一般只适用于宏观物体的低速运动，在微观高速时就需要相对论的知识了．
挑战爱因斯坦相对论的超光速中微子
超光速中微子，顾名思义，是超光速的中微子．该种中微子于2011年9月24日被发现．若再次被证实，现代物理学可能将被推翻．现代物理的两大支柱一个是量子论，另一个就是相对论．如果相对论被推翻，物理的大厦将会倒塌．
惊天发现
2011年9月24日，欧洲核子研究中心公布了一份研究结果，科研人员在让中微子进行近光速运动时，其到达时间比预计的早了60纳秒(1纳秒等于十亿分之一秒)，对此，研究者认为，这可能意味着这些中微子是以比光速快的速度运行. 根据爱因斯坦狭义相对论，光速是宇宙速度的极限，没有任何物质可以超越光速．如果此次研究结果被验证为真，意味着奠定了现代物理学的基础将遭到严重挑战.
超光速中微子
此次研究的中微子束源自位于日内瓦的欧洲核子研究中心，接收方则是意大利罗马附近的意大利国立核物理研究所．粒子束的发射方和接收方之间有着730公里的距离，研究者让粒子束以近光速运行，并通过其最后运行的时间和距离来判断中微子的速度．中微子束在两地之间的地下管道中穿梭．





研究所在地
发现意义
欧洲核子研究中心在一份声明中表示，这个结果的潜在影响巨大，急需其他实验的独立测量进行重复实验，接受更广泛、更严谨的考验，这才能最终验证或反驳是否真的存在超光速粒子．目前，研究中心已将此实验论文上传到公开网站上，并对全球物理学界进行在线说明.
欧洲核子研究中心研究主任贝托鲁奇说，如果这个研究被验证，将改变人类的物理观．
物理学家们认为，一旦这些粒子确实被证实跑过了光速，将彻底改变人类对整个宇宙存在的看法，甚至改变人类存在的模式．有分析人士认为，可能宇宙中的确还存在其他未知维度，中微子抄了其他维度的“近路”，才“跑”得比光快．
理性看待
对于相对论来说，中微子即便是超越了光速，也无法对相对论造成巨大的影响，相对论只能进行补充，但不会被推翻．任何一个理论，都是有它的适应范围的，如果超过了它的适应范围，那就需要新的理论来约束它.
中微子是否超越了光速，这还是一个未知的问题，超新星SN1987A爆发的时候，科学家也发现了中微子比光子提前到达了地球，但是可以用超新星对光子的不透明现象来解释．而且能量也不是opera实验室的水平．这次的超光速也带来了一些驳论．假如中微子真的是超过了光速，那他是如何被探测到的呢？因为如果超过了光速，那么理论上中微子会回到过去，也就是穿越了，呵呵，这听起来很科幻，但是仔细想想，还真是那么一回事．是爱因斯坦错了吗？还是opera实验室的科学家错了？再一个问题就是中微子是否走了捷径，这个所谓的捷径，可以理解为更高的维度，M理论假设宇宙中存在11个维度，中微子是否走了维度的捷径，这还是一个未知.
光是什么？光是电磁场的震荡，粒子上是由光子组成，它的质量为零，宇宙中质量为零的物质速度就是极限，任何物质都不可能快过他．物理学上有一种理论，叫做快慢宇宙，慢宇宙既是我们所在的宇宙，在这里最小的质量就是0.可以想象一下，两个博尔特，一个是很轻的，一个是很重的，哪个跑得快？对于快宇宙来说，最大质量即为0，在那里，最慢的速度就是光速，只要你愿意，你可以一瞬间从宇宙这头到宇宙的另一头，但是温度也可以达到宇宙极限．但是问题又来了，既然最慢速度都是光速了，那那里不是每时每刻都在回到未来？这确实又是一个问题．对于这次的中微子，据说计算出来的中微子质量是个复数，没错，质量是个i，那这个中微子还是我们这个宇宙中的吗？
可以说如果这次的实验是正确的，那么对于相对论来说并没有多大的影响，因为相对论仅适用于我们这个范围，爱因斯坦还是正确的，就好像牛顿的经典力学适用于低速，相对论适用于高速．但是物理学可能就要翻开新的一页了，因为他很可能逾越了我们所认知的宇宙，因为我们所熟知的宇宙仅仅是个4维，对于更高维的，还仅仅是想象而已，更高的维度，有兴趣的读者可以看看大统一理论，他试图将整个宇宙中的一切维度，用一个公式来表示，
(M理论，超弦理论)在空间中，从一个点到另一个点，你并不需要有多么快的速度，你需要的是捷径，想象一下，一张纸，把它对折，你就会发现，从一个点到另外一个点并不是多么困难的事情，只需要一个对折，没错，这很可能就是中微子所走的捷径．