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1、第十四章BASICS AND LORENZ TRANSFORMATION目录CONTENTS狭义相对论的两条基本原理1T W O B A S I C P R I N C I P L E S O F S P E C I A L R E L A T I V I T Y罗伦兹坐标变换公式2L O R E N Z C O O R D I N A T E T R A N S F O R M A T I O N F O R M U L A罗伦兹变换的说明3D E S C R I P T I O N O F T H E T R A N S F O R M A T I O N罗伦兹速度变换公式4L O R E
2、 N Z V E L O C I T Y T R A N S F O R M A T I O N F O R M U L A01狭义相对论的两条基本原理T W O B A S I C P R I N C I P L E S O F S P E C I A L R E L AT I V I T Y2022-1-3042022-1-304第十四章第2节狭义相对论的两条基本原理电磁场章节介绍任何实验都没有观察到地球相 对于以太的运动,例如前面所述的迈克尔逊-莫雷实验,就没有找到以太这种绝对参考系绝对参考系。爱因斯坦认为,电磁场不是以太的状态,而是物质存在的一种基本形式,简言之,电磁场是物质物质。20
3、22-1-3052022-1-305第十四章第2节狭义相对论的两条基本原理狭义相对论的两条基本原理相对性原理所有物理定律在一切惯性系中都具有相同的形式所有惯性系都是平等的没有一个惯性系是最优越的2022-1-3062022-1-306第十四章第2节狭义相对论的两条基本原理狭义相对论的两条基本原理相对性原理不存在“绝对空间”不存在“以太”光速不变原理与光源的运动状态“无关”真空中沿各方向的光速“都等于c”2022-1-3072022-1-307第十四章第2节狭义相对论的两条基本原理相对性原理光速不变原理电磁理论的基本定理麦克斯韦方程组在所有的惯性系中都具有相同的数学形式。2022-1-30820
4、22-1-308第十四章第2节狭义相对论的两条基本原理经典的电磁理论伽利略变换惯性系之间新的变换关系式洛伦兹变换02罗伦兹坐标变换公式L O R E N Z C O O R D I N AT E T R A N S F O R M AT I O N F O R M U L A2022-1-30102022-1-3010第十四章第2节罗伦兹坐标变换公式O和O重合时ssoyzxsxyzosuutxpx2022-1-30112022-1-3011第十四章第2节罗伦兹坐标变换公式爱因斯坦相对论的两条基本原理SS2()()xxutyyzzuttxcSS2()()xxutyyzzuttxc是常数大于一20
5、22-1-30122022-1-3012第十四章第2节罗伦兹坐标变换公式SS2()()xxutyyzzuttxcttzzyyutxx正变换伽利略变换VS2022-1-30132022-1-3013第十四章第2节罗伦兹坐标变换公式为了研究 电磁场理论迈克尔逊-莫雷实验提出的 变换方程2022-1-30142022-1-3014第十四章第2节罗伦兹坐标变换公式SS2()()xxutyyzzuttxcSS2()()xxutyyzzuttxc洛伦兹坐标变换公式03罗伦兹变换的说明D E S C R I P T I O N O F T H E T R A N S F O R M AT I O N2022
6、-1-30162022-1-3016第十四章第2节罗伦兹变换的说明洛伦兹坐标变换公式洛伦兹变换狭义相对论基本原理相对性原理光速不变原理洛伦兹变换是狭义相对论两条基本假设的数学表达式2022-1-30172022-1-3017第十四章第2节罗伦兹变换的说明洛伦兹变换是同一事件在不同惯性系中两组时空坐标之间的变换方程,换句话说,就是描述的对象是相同的。洛伦兹变换2022-1-30182022-1-3018第十四章第2节罗伦兹变换的说明时 间空 间运动度量基准必须一致2022-1-30192022-1-3019第十四章第2节罗伦兹变换的说明时 间空 间运动物质的基本属性它们是统一的整体,时空与物质的
7、分布和运动有关。2022-1-30202022-1-3020第十四章第2节罗伦兹变换的说明时间和空间的坐标都是实数要求速度u不能大于真空中的光速C2)(1cu 速度是有极限的速度的极限就是光速2022-1-30212022-1-3021第十四章第2节罗伦兹变换的说明SS2()()xxutyyzzuttxcSS2()()xxutyyzzuttxccu 洛伦兹坐标变换公式当2022-1-30222022-1-3022第十四章第2节罗伦兹变换的说明xxutxxutyyyyzzzztttt或cu 伽利略坐标变换公式04罗伦兹速度变换公式L O R E N Z V E L O C I T Y T R A
8、 N S F O R M AT I O N F O R M U L A2022-1-30242022-1-3024第十四章第2节罗伦兹速度变换公式经典力学中的速度变换关系相对论力学中的速度变换关系更加复杂SS2222211111xxxyyxzzxuucucucvvvvvvvvvSS2222211111xxxyyxzzxuucucucvvvvvvvvv洛伦兹速度变换关系2022-1-30252022-1-3025第十四章第2节罗伦兹速度变换公式SS2222211111xxxyyxzzxuucucucvvvvvvvvvSS2222211111xxxyyxzzxuucucucvvvvvvvvv洛伦兹
9、速度变换关系例如速度的x分量等于vx-u除以一个因子,而在伽利略速度变换公式中就没有这个因子。2022-1-30262022-1-3026第十四章第2节罗伦兹速度变换公式SS2222211111xxxyyxzzxuucucucvvvvvvvvvSS2222211111xxxyyxzzxuucucucvvvvvvvvv10cu 02cuvx洛伦兹速度变换关系2022-1-30272022-1-3027第十四章第2节罗伦兹速度变换公式SS2222211111xxxyyxzzxuucucucvvvvvvvvv1002cuvxcu 经典力学变换伽利略变换xyyzzuxvvvvvv2022-1-30282022-1-3028第十四章第2节罗伦兹速度变换公式v平行于x轴2001xyzuuc,vvvvv,0,0 xyzvv vvv平行于x轴200.1xyzuuc,vvvvv2022-1-30292022-1-3029第十四章第2节罗伦兹速度变换公式洛伦兹变换光 速 不 变 原 理2022-1-30302022-1-3030第十四章第2节罗伦兹速度变换公式设:一束光沿xx传播,已知光对s系的速度是c,即:xvc洛伦兹速度变换关系cccuucvcuuvvxxxxx2211这与前面所述的实验事实和光速不变原理相吻合T H A N K S F O R WAT C H I N G
限制150内