※ 引述《n0lin (n0lin)》之銘言： : 標題: Re: [請益] 狹義相對論 : 時間: Sat Oct 6 08:52:16 2007 : : ※ 引述《n0lin (n0lin)》之銘言： : : ※ 引述《poposagu (意思)》之銘言： : : : 2.這是看某本近代物理課本他稍微提到的,就是物理定律對稱性的問題。當我們相 : : : 信相對性原理時,即在慣性座標下,看到的物理定律是一樣的! : : : 那當我在普物課本理學的都卜勒效應時,假設空氣是靜止的,則聲源不動,而觀察 : : : 者移動,所觀察到的頻率F1;與聲源移動而觀察者不動所觀察的頻率F2是不同的。如此一 : : : 來 我們不就可以分辨到底是我們在移動或是聲源在一動了,那部就不滿足相對性原 : : : 理了! : : 這是相對座標系的原理,我個人才疏學淺,這個理論很複雜,大家可不可以一起討論 : 其實這牽涉到廣義相對論,我沒學過,希望大家能多提出一些看法 1.「相對坐標系的原理」這個詞，沒聽過耶...... 狹相當中關於相對坐標系的原理有很多，關於相對坐標系的第一個假設 (假設和原理的意思是不是相同，我不敢說) 是「所有坐標系都是一樣的」，也就是說你無法找到一個有特殊地位的坐標系， 證明它是絕對靜止的。也就是古典力學中「絕對靜止的參考點」的排除。 2.既然排除了絕對靜止的參考點，聲學的都普勒效應就不適用於光學， 實驗也證實這一點。可以參考其中最著名的莫雷‧邁爾遜實驗， 19世紀末20世紀初一系列「尋找以太」的實驗證明了沒有以太， 這些實驗有兩個主要的結論： a.同一個光在任何坐標系中觀察，速度都是每秒30萬公里 b.光的傳播不需要介質 如果光的傳播不需要介質而且對所有坐標系速度皆相同， 必然的結果是頻率與波長對不同坐標系而不同。 莫雷‧邁爾遜實驗很適合用來當狹相的第一課， 先接受光速恆定，然後分析裡面的光路徑，經過畢式定理的運算， 會自然的得到 (1-v^2/c^2)^(-1/2)這個轉換因子， 在本實驗中這個轉換因子可以計算出相對論性都普勒效應， 但這個式子比這個實驗更早出現於電磁學， 荷蘭數學家羅侖茲發現馬克斯威方程式經這個因子的轉換而對稱， 因此有了羅侖茲轉換。 這是比狹相解決光速恆定問題更早的物理名題。 或許要讚嘆上帝對宇宙的巧妙安排， 羅侖茲轉換應用在運動學中，就變成了相對論所有轉換式的基礎架構。 但深入瞭解之後，會發現狹義相對論作為一種運動學， 其實是以電磁學為基礎的運動學。 愛因斯坦發表的第一篇關於相對論的論文，題目就是《論動體的電動力學》， 並以此文獲得諾貝爾獎。 想真正瞭解狹義相對論，就要從相對論性的電磁學理解到相對論性的光學， 然後才能瞭解它的動力學為什麼長那個樣子。 這個不難，只需要用到國中程度的三角函數，很多張計算紙，和很多想像力。 學習相對論，請試著自己多畫圖，運用圖解法。 3.原po的問題不牽涉到廣義相對論 狹義相對論的英文是Special Relativity，所以又稱特殊相對論。 特殊在哪？因為它只處理相對速度是定速度的坐標系的問題。 廣義相對論的英文是General Relativity，但~~並不又稱將軍相對論喔。 它討論所有類型的相對運動，因此必然的要處理到加速度存在的情況， 然後經過等效原理(在加速的電梯中你相當於受到與加速方向相反的引力) 廣義相對論變成場論。我對廣相的瞭解就只有這樣了。 --

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