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洛仑兹因子的物理意义是什么?

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/19 08:22:09
洛仑兹因子的物理意义
是什么?
前几天我给你发了封邮件在四维明科夫斯基空间推导了一下它你还记得吧,实际上洛伦兹因子正是因为光速不变+相对性原理得出的一个相对变换因子,实际上光速不变更重要,因为如果光速变化的话那么洛伦兹因子就等于一,这就成了伽利略惯性系统.
在三维空间里假设有两个参照系S(x,y,z,t)与S‘(x',y',z'.t')重合,现在有一点P在S中的坐标是(x0,y0,z0,t0),这时让S’沿S正方向匀速v运动,则按常规思维,P在S‘中横坐标应是X'=X0-vt,同理x0=x'+vt'(这时P随S’),但是这只是在宏观低速时所成立的,在高速时方程右边系数是否还是1?
所以洛伦兹(荷兰物理学家)假设上面两式右边均存在一个活动系数,设为λ,即x'=λ(x0-vt)①,x0=λ(x'+vt')②,由于我打字有点慢,剩下的步骤我说给你,你自己一算就知道了.现在你联立刚刚给的两个方程,解出t‘的表达式,放在那里别管.然后令上面一式乘以二式,再利用光速不变原理X=CT,X'=CT'将这两项代入,你就可以解出洛伦兹因子了,然后代入上面丢在那里的t'就搞定了时间变换,再代入上面的x'就搞定了空间变换,而第二三维坐标是不变的,你想一想就明白了.这个过程计算有点复杂,但毕竟不下功夫是体会不到她的奥妙的,加油哦!对了,这两个星期我不在是去华师一上学去了,嗨,马上又要去了!
再问: 其实我数学也还是不错,计算过程没问题,只是协变性有一点没想透,若S系与S′系是线性关系的,存在固定比例K,那么L(s)*K=L(s′),而L(s′)*A(另一系数)=L(s)的话,A就应该等于(1/K),若是因为协变性K=A的话,K=A=1呀,就不是变成了伽利略变换了吗? P.S在过几天我也要去南开上学了,以后只能在周末发一下留言,交流一下了。高中我也会很努力的研究相对论的,一起加油吧!
再答: 哦,我明白你的纠结了,你看了我的两个坐标系的相互变换,发现都用的因子λ,而按你的说法一个应该是1/λ。这一点你关键就错在“线性”上。真正的线性关系是 :没 有 常 数 项 的 一 次 关 系,在表达式x'=λ(x0-vt) x0=λ(x'+vt') 里他们看似是线性的(因为你将x0-vt与x'+vt'视为了一个整体时,他的确是线性关系的)但问题是,我们要解的是x'与x0哦,并不是右边的L(x0)或L(x'),这样就要将λ成进去,这时还是线性的吗?自然不是了 另外说一下这个K不是个固定的常数,所以我叫他动态常数,它本身就是v的函数。真正的协变性在广义相对论里面,这个只是相对性原理。
再问: 百科说:两个变量之间存在一次函数关系,就称它们之间存在线性关系。正比例关系是线性关系中的特例。线性关系应该可以有常数项吧,这个反而我也没考虑。 K是动态常数我知道,但是当S系与S′系确定时,也就是V确定时,K也就确定了呀。 还有,我一直很迷惑的是,两个坐标系里面,时间是相对的,位移是相对的,但速度却又是相同的(V相同),为什么呢?这好像是在说两个体积不一样,质量不一样的物体,密度一定相同一般。
再答: 对于线性关系我保持我的观点,凡是满足f(kx+py)=kf(x)+pf(y)的函数f(x)才叫线性函数,这一点杀了我也是铁定的,而f(x)=kx+c就不满足,之所以也称他是线性不过是它的图像是直线罢了,我绝对没有说大话,不信问问南开的教授们。v为什么是不变的?因为v本来就要两个坐标系才能度量啊!!所以v是不变的!!而x与t却可以自己在自己的系里测出,但别人从另一个系来观测就可能与你的不同,这也正是洛伦兹变换的本质所在。你后面做的类比显然只是形似而内不同啊!
再问: 百科说:延展定义,以上对于线性关系的定义不严谨。 线性关系的显著特征是图像为过原点的直线;当图像为不过原点的直线时,函数称为直线关系,线性关系与直线关系是不同的,经常被大家搞混淆。 我是很久以前看的了,看来我看得十分不严谨啊。。╮(╯▽╰)╭,不好意思啊。。 V是位移变化率,一个坐标系,一个点,求出x与t,不就有V了吗?V只是一个比值呀!只不过把原来的点理解成另一个坐标系,把原来的坐标系当做点罢了。
再答: 我们让百度见证,10年后在科学院见,一言为定,将中华相对论发展到巅峰!!!