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老爱粉 发布于2016-06-21 14:18
9/3378

[相对论]让我们从洛仑兹变换开始吧

楼层直达
参考书籍或论文:
1.《论动体的电动力学》阿尔伯特·爱因斯坦


2.《高中物理竞赛培优教程(第二版)》舒幼生 主编


3.《相对论》(决定经典书系)爱因斯坦 著 易洪波 李智谋 译


补充:希望得到各位的批评指正,老爱粉在这里开头了,让我们一起把这个帖子一直延伸下去吧。

狭义相对论-洛伦兹变换的推导及一个简单应用.doc

图片:IMG_20160621_135734.jpg

图片:IMG_20160621_135800.jpg

图片:IMG_20160621_135823.jpg


[老爱粉于2016-06-22 23:49编辑了帖子]
评分2条评分,MT币+300
  • BadboyFly+100MT币2016-06-22 23:24

    十分精彩

    BadboyFly
  • bh,王者归来200MT币2016-06-21 18:52

    很简明的推导,不过希望楼主可以把整个文章包括公式推导用word打出来,可以获得1科研点数

    bh,王者归来
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J20 发布于2016-06-21 18:39
沙发F
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bh,王者归来 发布于2016-06-21 18:52
板凳F
很简明的推导,不过希望楼主可以把整个文章包括公式推导用word打出来,可以获得1科研点数
一个论坛鹳狸猿的自我修养
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老爱粉 发布于2016-06-22 21:51
地板F
bh,王者归来:很简明的推导,不过希望楼主可以把整个文章包括公式推导用word打出来,可以获得1科研点数回到原帖
可以。
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老爱粉 发布于2016-06-24 16:35
4楼F
洛伦兹变换应用二:x轴上速度变换公式
洛仑兹变换简单应用之二:速度变换公式(x轴上)洛伦兹变换应用二.docx

描述:洛仑兹变换应用二

图片:IMG_20160624_152612.jpg

洛仑兹变换应用二
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白起天 发布于2016-06-26 14:50
5楼F
莫非是物竞生?
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老爱粉 发布于2016-06-26 16:36
6楼F
白起天:莫非是物竞生?回到原帖
不是
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老爱粉 发布于2016-06-26 18:04
7楼F
对洛仑兹变换应用一和二的进一步理解 ——绝对时空观和相对时空观
对洛仑兹变换应用一和二的进一步理解
——绝对时空观和相对时空观

用到的一些东西:
1.      长度收缩效应
2.      x轴上速度变换公式
3.      不相容原理(世界上两个粒子不可能状态完全相同,用量子理论的话说就是四个量子数不可能完全相同)


绝对时空观:又称经典时空观,认为时间与空间的度量与惯性参考系的运动状态无关,同一物体在不同惯性参照系中观察到的运动学量(如坐标、速度)可通过伽利略变换而互相联系。这就是力学相对性原理:一切力学规律在伽利略变换下是不变的。

      相对时空观:在爱因斯坦的相对论中,否定了牛顿的绝对时空观,提出了相对时空观。在相对时空观中,时间和空间被联系在一起,它们互相联系又互相制约,物质的运动对时间和空间有一定的影响。爱因斯坦还把时间看作第四维,与三维的空间一起组成了四维时空
(以上内容摘自百度百科,简化如下:
      绝对时空观:时间与空间是两不相干的两回事;
      相对时空观:时间与空间是不可分割的一个整体。

正式开始:
假设某一天地球来到一个荒无“球”烟的地方“坐”了下来,这时地球成为一个惯性参考系,这时有两个人来到了一个广场,肖风俊和他的老婆胡慧欣。肖风俊即将乘坐一倍光速飞船离去,胡慧欣来给他送行。
      这时飞船即时加速到光速,同时肖风俊正在飞船中沿着飞船前进方向行走,请问:在胡慧欣看来,肖风俊的位置及其速度?

物理推理:
      按照绝对时空观,肖风俊的速度应该是”c+v”>”c”,位置是在飞船中从后往前。
      按照相对时空观,肖风俊的速度应该是”c”
      此时,我们注意,按照相对时空观,肖风俊的速度和飞船的速度一致,也就是对于一个时间段t,肖风俊与飞船没有相对位移,而实际情况是肖风俊与飞船有着实实在在的相对位移”x”,”x = vt”,这是为什么呢?

数学分析:(本次帖不写公式)
      按照长度收缩效应,在胡慧欣看来这艘飞船的长度为0,那么她根本是看不到光速的飞船的(等到人类科技到达这一步,可能做隐形衣的活不下去了)。
      那么前面的那个矛盾该怎么解决呢?
     
解决方案一:看不见,摸不着,随它去吧。
     
解决方案二(本人猜想,请看官们提出批评):根据不相容原理,长度为0的飞船是不可能存在的,故在飞船到达光速后,飞船在这个空间由存在变成了不存在,即飞船离开了这个空间,为什么这么说呢?首先,这个飞船是这个空间所监测不到的,因为没有能超光速传输的信号,即使是光速信号也不能从后面追上飞船,既然这艘飞船不能被在光速状态监测到,那么我们何不认为这时候它不存在呢?(是不是有点像一部分科学家对待暗物质的态度?)直到飞船减速后它才回到这个空间。其次,光速状态下,飞船本身没有任何变化,而在外界看来,飞船飞着飞着就消失了,正常情况下来看,这不是很荒谬的吗?这说明飞船处于一种很特殊的状态(其实这是废话),我们要注意,这个时候飞船的质量是无穷大的(相关推导见以后的帖子),假设飞船还在这个空间,那么这会导致一个矛盾,即飞船所拥有的能量无穷大(E=mc^2,这个大家很熟悉吧,相关推导见以后以后的帖子),那么各位看官,你们是否能够接受空间里有这么一个BUG呢?如果我们假定这时飞船不在这个空间的任何地方,这就不攻而破了。

小小总结:
1.     假设飞船达到光速,对于其他静止的惯性参考系来说,它的长度为0,它内部的任何改变都发生在长度为0的空间中,对于惯性参考系来说,它动没动都还是在那里,故上文提到的x对于肖风俊来说不为0,但对于胡慧欣来说x = 0。故胡慧欣观测肖风俊的一切努力都将化为一场空(除非他是黑暗森林中的Boss瞬间改变了时空规则)。
2.     从速度变换公式中我们可以推得光速c是空间的极限速度,从长度收缩效应结合不相容原理我们可以推得对于有质量的物质光速无法达到。(或许到达光速后真的正如我说的那样去了其他空间了吧)对洛仑兹变换应用一和二的进一步理解.doc
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老爱粉 发布于2016-06-28 11:12
8楼F
洛伦兹变换应用三——关于时间的那些事
洛伦兹变换应用三.docx

描述:01

图片:001.png

01

描述:02

图片:002.png

02
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老爱粉 发布于2016-07-04 13:04
9楼F
洛伦兹变换应用四:质量,动量,能量的简单关系
评分1条评分,科研点数+1
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杩斿洖椤堕儴