图6－1－2

　　探究交流

　　在高速运动的火车上，对地面长度的测量和时间的计算与地面上的人一样吗？

　　【提示】　经典物理学认为，时间和空间是绝对的，是脱离物质而存在的，与物质的运动无关，因此无论是在高速运动的火车上还是在地面上测量的结果应是相同的．

　　但狭义相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，在高速运动的火车上(速度大小可与光速相比拟)，对地面长度的测量会比在地面上测的短一些，对时间的测量会比在地面上测的时间长一些．

【问题】　

　　1．在经典的时空观和相对论的时空观中，"同时"的含义是否相同？

　　2．在经典的时空观和相对论的时空观中，某两个事件的"时间间隔"是否相同？

　　3．如何计算相对时间间隔？

　　1．如何理解"同时"的相对性

　　(1)经典的时空观：在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中观察也是同时的．

　　(2)相对论的时空观："同时"具有相对性，即在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中观察就不一定是同时发生的．

　　2．如何理解时间间隔的相对性

　　(1)经典的时空观：某两个事件，在不同的惯性系中观察，它们的时间间隔总是相同的．

　　(2)相对论的时空观：某两个事件，在不同的惯性参考系中观察，它们的时间间隔是不同的，惯性系速度越大，惯性系中的时间过程进行得越慢．惯性系中的一切物理、化学和生命过程都变慢了．

　　(3)相对时间间隔公式：设Δt表示静止的惯性系中观测的时间间隔，Δt′表示以v高速运动的参考系中观察同样两事件的时间间隔，则它们的关系是Δt＝ .

　　　π＋介子是一种不稳定粒子，平均寿命是2.6×10－8 s(在以自己为参考系中测得)．

　　如果此粒子相对于实验室以0.8c的速度运动，那么在实验室参考系中测量的π＋介子寿命多长？π＋介子在衰变前运动了多长距离？

　　【审题指导】　根据"时间延缓效应"公式Δt＝判断时间，再根据s＝v·Δt判断运动的距离．

　　【解析】　π＋介子在实验室参考系中测量的寿命为：

　　Δt＝＝ s＝4.3×10－8 s.

　　该粒子在衰变前运动的距离

　　s＝v·Δt＝0.8×4.3×10－8×3×108 m＝10.32 m.

【答案】　4.3×10－8 s　10.32 m