洛伦兹变换和相对时空观

洛伦兹变换在狭义相对论中具有重要的地位,无论是狭义相对论时空观还是相对论力学基本方程,都依托于洛伦兹变换进行推导。目前,大学物理教材中的推导用了复杂的高等数学知识,而高中物理教材中直接给出结论,学生难以接受。采用初等数学知识推导出洛伦兹变换关系,可降低难度从而使高中生、本科生都能理解和接受。依托于洛伦兹变换,推导“同时”的相对性、长度收缩、钟慢效应,说明相对论的时空观。     

洛伦兹变换推导方法探讨

用光速不变原理探讨"钟慢尺缩"效应,从而完成了对洛伦兹变换的一次推导.推导方法有别于常规的洛伦兹变换推导方法.     

普遍洛伦兹变换及其逆变换的四维矩阵形式

从特殊情况下的洛伦兹变换出发，用坐标变换和矩阵理论，推导了普遍洛伦兹变换的四维矩阵表达式，建立了二者之间的关系和普遍洛伦兹变换的逆变换形式．     

麦克斯韦方程组洛伦兹协变性讨论

对麦克斯韦方程组的洛伦兹协变性进行了讨论,分析比较了几种推导＾→Ｅ、＾→Ｂ相对论变换式的方法,指出：从洛伦兹变换和电荷不变性原理出发导出＾→Ｅ、＾→Ｂ变换式的方法更为合理。     

洛伦兹变换的推导及对其悖论的解释

这两个坐标系的坐标该如何变换呢？其实这就是洛伦兹变换。在狭义相对论中,有一个公设和两个基本假设,所谓的公设是指在所有的参考系中,时空是均匀的;两个基本假设包括狭义相对性原理和光束不变原理。在推导洛伦兹变换的过程中,要用到矩阵等数学知识,这对于初学者会感到困难,本文运用基本的代数知识,从由一个公设和两个基本假设出发来推导出洛伦兹变换,并通过洛伦兹变换来解释一些由高中教材引起的悖论。     

一般洛伦兹变换的推导

本文根据相对性原理和间隔不变性,并借助Maple数学软件给出了一般洛伦兹变换的推导.     

Lorentz变换的意义

在两条假设的基础上，用一种显而易见的方法推导出了洛伦兹变换，证明了时间坐标的洛伦兹变换是两个时间的和：一个与时间膨胀有关，另一个与光子从光源到接收器的飞行时间的相对性有关。     

关于洛伦兹变换的推导

针对现行教材中狭义相对论时空坐标洛伦兹变换推导的缺点,本文给出了一个全面简单的推导过程,这个推导过程能够使得学生真正理解狭义相对论的物理意义．     

关于洛伦兹变换的推导

针对现行教材中狭义相对论时空坐标洛伦兹变换推导的缺点,本文级出了一个全面简单的推导过程,这个推导过程能够使得学生真正理解狭义相对论的物理意义。     

从勾股定理到洛伦兹变换

以勾股定理作为原始公式,完全用解析方法推导出了直角坐标系的坐标转动公式、三角函数二角和的正弦、余弦公式和狭义相对论的洛伦兹变换公式。     

Lorentz变换的意义

在两条假设的基础上,用一种显而易见的方法推导出了洛伦兹变换.证明了时间坐标的洛伦兹变换是两个时间的和-个与时间膨胀有关,另一个与光子从光源到接收器的飞行时间的相对性有关.x坐标的洛伦兹变换也是两项之和一项表示两惯性系沿公共x轴正方向的平移,另一项是观察者o1所观察到的随x＇o＇y＇坐标系一起运动的光源位置坐标,这一坐标是与光行差效应有关的量.     

浅谈狭义相对论中的时空观——同时的相对性

文章由洛伦兹变换通过数学推导结合实例分析证明、讨论了有关狭义相对论中的相对性和绝对性,给出了相应的结论及缘由,便于读者进一步理解狭义相对论中的时空观,可供教学参考。     

同时同地的绝对相对性和时空的胀缩

任何一个事件都具有绝对性和相对性，它们在一定的条件相互转化，本文运用洛伦兹变换推导出同时同地的绝对相对性和时空的胀缩公式及其条件。     

对洛伦兹变换的误解引发的问题及解决方案

指出了许多人对洛伦兹变换的错误认识以及由此而引发的一系列问题,阐述了产生这些问题的根源以及解决这些问题的方案．得出了洛伦兹变换过渡到伽利略变换的充要条件．首次提出了“洛伦兹禁区”的新概念．     

用洛伦兹变换推导多普勒效应的普遍公式

利用洛伦兹变换导出了相对论性的多普勒颇移的普遍公式,并且讨论了波源的超音速运动情况.     

普遍洛伦兹变换的简捷推导

根据特殊洛伦兹变换导出普遍洛伦兹变换公式，针对一般教科书不介绍的内容作了知识扩展。     

利用洛伦兹变换创建双标度时空坐标的设想

洛伦兹变换是建立在光速不变原理和狭义相对性原理两个假设的基础上,并引用了伽利略变换原理而得出的结论.因为光速和两惯性系的相对运动速度都是常数,所以,洛伦兹变换实质上就是在两个惯性系间进行的时间和空间的坐标变换.因为相对性原理的意义在于自然现象或物理形式对任何惯     

用洛伦兹变换推导多普勒效应的普遍公式

利用洛伦兹变换导出了相对论性曲多普勒频移的普遍公式．并且讨论了渡源的超音速运动情况。     

坐标变换的推广

研究表明，物理学中最普遍的坐标变换并不是洛伦兹变换，洛伦兹变换的不变性原理没有普遍意义。该文对加速系统、亚光速和超光速系统研究分析了一个普遍适用的统一的新的坐标变换——“梁氏变换”。     

高二趣味案例九则

一、洛伦兹的悲哀 洛伦兹是一位著名的物理学家,相对论的核心之一--洛伦兹变换方程,便是他的杰作.然而,当发现这与牛顿的绝对时空观相矛盾时,他茫然了,因为那是经典,不容置疑.一年之后,爱因斯坦也遇到了同样的问题,所不同的是,爱因斯坦毫无顾忌地冲破了牛顿力学的束缚,赋予洛伦兹变换方程以全新的物理涵义,从而导致相对论的诞生.