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洛仑兹变换问题

王朝知道·作者佚名  2009-04-01
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分類: 理工學科
 
問題描述:

《狭义与广义相对论浅说》中讲"钟慢”和“尺缩”效应时分别取了x'为0和t为0时的两个特殊值,这是为什么?这两个值的意义是什么?t等于0是指一个时间瞬间还是指在这个坐标系中时间尚未开始计量?洛仑兹变换中的x和x’的意义到底是什么?假设 ’ 表示相对运动的坐标系,那么x’表示的是不是运动者认为的他自己走的距离,还是其他的东西??“尺缩”效应是指运动者自己认为(或发现)自己的空间收缩还是相对静止的观察者认为他收缩了??(我倾向后者)

參考答案:

首先说明,x与x'分别是两个惯性参考系(从数学角度来说也可叫坐标系)S和S'的横坐标。习惯上我们用加'来表示两个相互联系又有区别的系统。

而在研究“钟慢”和“尺缩”效应中,一般是以观测者所处的静止惯性系为S系,而以运动着的物体建立S'系。在原书中x'=0说的是一个横杆的一端在

s'系的原点处(x'=0), 另一端在x'=1处,着仅仅是给出了横杆的一个坐标,没有什么特殊意义。要说为什么放在原点,主要是为了计算方便。

t=0 就是说在时间轴的原点处。可以把它理解为“刚开始计时而表还没有开始走的那一时刻”也就是计时的开始,最初的0时刻。这也没有什么特殊意义,还是为了计算方便。

至于最后一个问题,根据相对性原理,在任何惯性系中物理定律应当都是一样的。所以无论是运动者还是静止的观察者都不会发现自己的空间收缩。而只有静止的观察着观测和自己有相对运动的运动者时,才能观测到空间收缩和时间膨胀。

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