相对论是近代物理学中两大理论支柱之一。透彻了解和掌握相对论的基本概念,对于学好近代物理学具有重要意义。
经典力学总结了低速物体的运动规律,它反映了牛顿的绝对时空观:认为时间和空间是两个独立的观念,彼此之间没有联系;同一物体在不同惯性参照系中观察到的运动学量(如坐标、速度)可通过伽利略变换而互相联系。这就是力学相对性原理:一切力学规律在伽利略变换下是不变的。19世纪末年提出了狭义相对论,并据此导出从一个惯性系到另一个惯性系的变换方程即“洛仑兹变换”,从而真正掀起了一场近代物理学革命,彻底改变了人们对时间和空间的认识,改变了人类的世界观。
然而,若要观测到显著的相对论效应,首先需要找到一种可以用来进行科学实验的接近光速运动的高速运动的粒子,这对于普通大众来说是非常困难的。本实验巧妙地利用了原子核衰变过程中放射出的高速运动的电子作为实验对象。从而非常直观、方便地观测到相对论效应。使我们从实验上接近相对论,加深了我们对相对论的一些感性认识。
通过本实验,我们还能学到许多核辐射探测方法,以及熟练掌握本套实验仪器的操作,为我们同学自己设计开发新的实验打下良好的基础。