应用洛伦兹变换公式试推光速不变原理_光速不变原理推导洛伦兹变换

时间：2019-01-10 03:33:56　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：本文立足于洛伦兹变换公式，再引入任一惯性参考系，通过速度与相对速度的几次转化，最后求得任意三个惯性参考系相对速度之间的关系，最后证明光速不变原理。　　关键词：洛伦兹变换惯性参考系光速不变原理
　　
　　洛伦兹早在1904年为了解释迈克耳孙―莫雷实验的结果就提出了洛伦兹变换公式，但是在他的理论中变换所引入的量仅仅看做是数学上的辅助手段，并不包含相对论的时空观。我认为以洛伦兹变换公式为基础可以得到狭义相对论的全部结果，而光速不变是狭义相对论正确的必然结果，即光速不变是检验狭义相对论是否正确的最好实验。由相对性原理及光速不变可以推导出洛伦兹变换公式，而由洛伦兹变换公式同样也能推导出光速不变，它们之间的关系是相辅相成的。
　　由洛伦兹变换公式s=，t=，将两等式左右两边相除，可得到洛伦兹速度变换公式即：
　　=?圯v=。
　　我们可将任意一个惯性参考系K′相对于另一个惯性参考系K沿x轴正方向的速度设为v，而将K系的速度设为D，K′系设为d，根据洛伦兹变换公式则有d=，而由以上关系式可将两坐标系之间的相对速度表达出来，即d=?圯Dc-vc=dc-vDd?圯v=。
　　爱因斯坦在导出洛伦兹变换公式的过程中引入了两个惯性参考系S′系和S系，我们现在不妨在原有坐标系的基础上再引入一个新的坐标系，为了便于书写，将新引入的坐标系称为D系，并把原来的S′系和S系称为D系与D系，而D系相对于D系的速度为v，D系相对于D系的速度为v，D系相对于D系的速度为v，其中d为D系的速度，三个坐标系相应的笛卡尔坐标轴彼此平行，D系、D系与D系沿x轴正方向运动，且t=t=t=0时刻时三坐标系原点重合，其示意图如下:
　　那么由以上关系式可知D系相对于D系的速度v=?圯v=?圯v=。
　　以上是任意的三个坐标系相对速度之间的关系式，而我们知道当光相对于一个参考系的速度为c，即D系相对于D系的速度为c，即上式中的v为c，将其代入上式可知：
　　v=?圯v=?圯v=c?圯v=c。
　　且不论v为何值，恒有v为c，即光相对于一个参考系的速度为c，它相对于任何参考系的速度都为c，并且不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。
本文为全文原貌未安装PDF浏览器用户请先下载安装原版全文

推荐访问:光速变换公式原理

应用洛伦兹变换公式试推光速不变原理_光速不变原理推导洛伦兹变换

最新文章

热门文章