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洛伦兹变换

一个事件: S 系中的坐标为 (x,y,z,t)S 系中的坐标为 (x,y,z,t),两个系之间的相对速度为 u 满足以下关系:

  1. x, y, z 轴与 x, y, z 轴平行
  2. S 系相对 S 系沿 x 轴正方向以速度 u 运动
  3. t=t=0 时,两个系的坐标原点重合
x=xut1u2c2y=yz=zt=tuc2x1u2c2}{x=x+ut1u2c2y=yz=zt=t+uc2x1u2c2γ=11u2c2

称为洛伦兹因子。 有

x=γ(xut)

根据爱因斯坦相对性原理,两个系之间除了相对速度相反之外,没有其他差别,因此有

x=γ(x+ut)x2+y2+z2c2t2=x2+y2+z2c2t2=0

同时性的相对性

S 系中,两个事件 ABx 轴上的坐标分别为 xAxB,在 S 系中,两个事件的坐标分别为 xAxB,则有

xA=γ(xA+utA)xB=γ(xB+utB)

两个事件同时发生的条件是 tA=tB,即 tA=tB,则有

xA=γ(xA+utA)=γ(xB+utB)=xB

即在 S 系中同时发生的两个事件,在 S 系中不一定同时发生,这就是同时性的相对性

因果律

S 系中,事件 A 发生在事件 B 之前,即 tA<tB,则有

tA=tAuc2xA1u2c2<tBuc2xB1u2c2=tB

即在 S 系中,事件 A 同样发生在事件 B 之前,这就是因果律

大学物理AII 学习笔记