作者jamesY007 (詹姆斯零零七)
看板Physics
标题[问题] 狭义相对性原理
时间Fri Jun 26 16:25:11 2020
想在这边请教一下各位我在推导洛伦兹转换时遇到的问题。现在给定两惯性座标系K, k,其
中 K 相对 k 进行等速直线运动。
1. 如果我在k中有一个物体 O 在做等速直线运动,那相对於K来说,物体 O 也是在做等速
直线运动吗?我知道这个问题的答案是 positive,不过我想知道这能不能直接利用狭义相
对性原理推导出来。
2. 我自己有做了一些尝试,不过我假设了一些事情:
(i) 给定一条在 K 上的线段 L ,则相对於k来说,L也是一条线段;这个假设我用在计算
线段的长度。
(ii) K 和 k 之间的座标变换是连续的。
(iii) 时空的均匀性;这个搭配上 (i) ,我可以知道k和K之间的座标变换满足 Cauchy fun
ctional equations,因为 (ii) ,所以关於空间和时间这个座标变换是affine。如果假设
原点对到原点,则这个变换是linear。
请问这些假设能够透过相对性原理推导出来吗?
3. 请问时空的均匀性在数学上精确的定义是什麽?我不太能从网路上的资料 abstract 他
数学上的解释。我在 2.(iii) 使用到的均匀性是「两质点在时刻 t 的状态差和在时刻 s
的状态差相等 」以及「一质点在时刻 t, t+h 的状态差和在时刻 s, s+h 的状态差相等 」
;具体地说,令T : R^4 --> R^4 是两座标系K, k的变换,把 (x,t) 送到 (x',t')。我
的假设是
(i) T(x1,t) - T(x2,t) = T(x1,s) - T(x2,s)
(ii) T(x,t+h) - T(x,t) = T(x,s+h) - T(x,s)
同样地,我想请问这个假设能够从相对性原理推出来吗?又或者是说,在推导洛伦兹变换时
这些假设也是必须的?
问题有点多,先谢谢各位。
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1F:推 breadking: 洛伦兹转换可以直接从狭义相对性原理推导出来,iii是错 07/04 11:19
2F:→ breadking: 的 可以去推一下速度加成式会比较清楚 07/04 11:19
3F:→ jamesY007: @breadking 请问 iii 是错的是什麽意思。我用这个假设 07/07 12:48
4F:→ jamesY007: 是因为爱因斯坦本人那篇论电动力学那篇论文, iii 这 07/07 12:48
5F:→ jamesY007: 个假设在狭义相对论之下应该是成立的吧 07/07 12:48