作者idyllic (France = Math)
看板Physics
标题Re: [题目] 牛顿第二定理
时间Sat Jan 5 14:41:23 2008
※ 引述《Farady (月光传说)》之铭言:
: 推 idyllic:麻烦你去读一下goldstein古典力学里头推广牛顿定律的部份
: Goldstein 第300页 (7.76)试即已说明 the correct relativistic forceis to simply
: define force as being the time rate change of the momentum, then we can
: write
: dp/dt=F........ (7.36)
你有注意到这个momentum是什麽动量吗?
而且这个推广方法的力是怎麽来的吗?
动量是相对论动量,力是从上式"定义"来的
: 我补充说明一下 ,上式是三维的,而且在狭相中此式仍然正确,不需要因为座标转换
: 而改变。
: Goldstein则补充说,(7.36)式不能直接套成四维形式,直接把它写成四维是错的。
: 不能把这里三维的p跟F直接改四维。
事实上重点不在三维或四维,其实是在张量
你把你偕变形式的四维张量空间部份分量拿出来看看
你会发现他长得其实跟以前的牛顿方程是不一样的,specifically
你还是用座标时间的话,你的动量或速度已经要改成四动量的空间部份
如果你用proper time,你的力就是所谓的闵式力,跟牛顿力差了一个gamma factor
(当然我们还是会写成 f' = dp'/dt'的形式,不然怎麽叫他牛顿定律的推广)
: Goldstein的描述跟我前面讲的概念一点也没有冲突到啊......
OK
牛顿第二定律在Lorentz transformation底下形式是会变的
f = dp/dt --- (a)
其中在某个惯性座标系 (t,x), p = mdx/dt
其中力 f 可以由牛顿的万有引力等等得到
然後,你做个 Lorentz transformation,(t,x) -> (t',x')
你觉得方程式 (a) 会不会变呢?
我想我大概知道你的想法了,你认为上面这会变,但 f = dp/dt 还是不变
我想说的是,一个方程写下来每个物理量是什麽是很重要的
当初会有Lorentz transformation就是因为电磁学在Galileo transformation下会变!
要让你的方程不变,简单说就是用张量写
电磁学里的电场磁场其实都是张量的分量
当你把一个古典定律(定律不只是朗朗上口的方程式)里的物理量都做了修改
当然不能说这条方程还是不变了,其实这看似好像是语言上的问题
但其实是相对论中一个非常重要的观念,否则古典力学的书也不会费那麽大篇幅写
principle of relativity,我觉得这也是物理人看张量一个很好的观点
※ 编辑: idyllic 来自: 140.113.4.15 (01/05 15:15)