广义相对论课堂

广义相对论课堂6尺度收缩、球面三角韩愈：师者，传道、授业、解惑TransferLaw、DesignAction、ClearUncertainty易经：三易•变易•不易•简易•关键词•概念•主题例程活动：变易总结RoadMapGTDSR+G钟尺(测量)网格CRG费曼学习物理学有五个方面的理由•为了学会怎样动手做测量和计算，及其在各方面的应用；•培养科学家，他们不仅致力于工业的发展，而且贡献于人类知识的进步•认识自然界的美妙，感受世界的稳定性和实在性•学习怎样由未知到已知的、科学的求知方法•通过尝试和纠错,学会一种有普遍意义的自由探索的创造精神主题1：测量+时空图贯通钟尺网格和坐标网格三位一体：实物、术语、图示实物术语图示钟尺网格系统惯性系irf=观（测）者observer坐标网格一个事件原点X方向尺子标架framex空间坐标轴活动1：代入实现Beingaexperimenter，buildyourlatticeworkofclocksandrulers对比时空图活动2：用时空图表达辅助钟推导GTDPlotSTDtoderiveGTDeffectusingauxillaryclocksAction3:雷达回波定标(Returning)RadarLocatingCoordinatesradiodetectionandrangingAction4：用时空图推导k因子HermannBondik-calculusPlotaSTDtoderiveDopplerk-factor主题2：同时的相对性/差RelativityofSimultaneus变区分参考系和测试粒子观者和对象•坐标时vs固有时•超光速•速度合成/叠加法则•坐标表格活动5：思考同时差的根源=来自哪里牛顿为什么没有？原理不同点？测量不同点？画出牛顿版火车思想实验同时线提示：想想时钟同步化火车思想实验=中心钟向两边发光或原点车尾钟向前发光结论：光速不变=极限信号速度异地钟同步化信号主题3：同时相对性必然导致运动体长度收缩或膨胀线性变换决定因子式收缩或膨胀3、时空图两图归一=绝对事件（点）集合•第一原理时空均匀性坐标变换线性•变换后坐标轴——解析几何知识•收缩或膨胀效应因子•——只依赖于两系相对速度——否则违背？４、尺度收缩•延展运动体长度如何直接测量？两端同时记录？时空图世界面——同时线？Einstein转盘(匀速V)：数量杆数目0000-1/222LLLLLLCV-1，•L0=桌面测得外围周长•L=转盘系测得自身盘周长量杆rod=ruler尺子为什么需要转盘提示空间弯曲球面不够吗？直观之•实测历史：高斯、•两种生灭：浇铸、非欧几何：周径比L/D/DLLLL000•曲率正or负？–（2.19）式•空间弯曲•时空平直–匀加速系球面——比较平面几何•点——南北极点=对极点（共轭）、赤道圈上•直线=大圆弧——经度圈、赤道圈•距离=短大圆弧•角=长度比•平行——no•三角——二角形•圆circle——内禀、周径比•技巧：无量纲化，半径=单位长度球面三角球面三角面积公式——推导球面三角面积公式——推导•二面角A+B+C向外=半个球面（ABA’B’右半）+三角形重复一次+对顶三角形A’B’C’•三个大圆分几个区？•对极点，共轭二角形、共轭三角形C的共轭点C’在另一半球面上球面三角面积公式推论•1、多边形•2、全等4+1种（SSS、SAS、AAS、ASA，AAA3）•3、不全等而相似——不再有•4、大小：内角和、面积减小或半径增大——Gauss测量实验、面积不为0则不为平面——Weinberg“局域”——非一点极限！•5、地图变形vs理想地图投影2方面——a、保证直线，b、保角/形变换直观理解球面三角形内角和大于180度•测地线分离减速•比较平面三角形，交角增大！