从时间膨胀到长度收缩——给高中生的狭义相对论(二)

洛伦兹变换满足在不同惯性系中光速不变的变换。速度不再是象伽利略变换中一样的简单叠加,否则速度将没有上限。这个变换中不存在绝对时间概念,时空是混合在一起的。洛伦兹变换的物理意义就是此系列文章所介绍的狭义相对论。具体的表达式如下:公式符号说明:以上的公式中,x’,t’代表车厢中的坐标,x,t代表以地...

洛伦兹变换,狭义相对论的核心,也是电动力学与经典力学的调和者

在狭义相对论中,洛伦兹变换揭示了时间和空间的相对性,为高速微观领域的物理现象提供了理论基础。狭义相对论认为,所有物理规律在所有惯性系中都应该具有相同的形式。这一原理要求,任何物理量的测量结果,都应该通过洛伦兹变换来在不同的惯性系之间进行转换。因此,洛伦兹变换成为了连接不同惯性系的桥梁,它在狭义相对论...

经典力学和电动力学的调和者,狭义相对论的核心:洛伦兹变换!

爱因斯坦的洛仑兹变换是指纯数学的空间缩短,不再是组成量杆的带电粒子距离缩短。而且这种空间缩短不具有任何实质性的物理意义。在狭义相对论中,洛伦兹变换是最基本的关系式,狭义相对论的运动学结论和时空性质,如同时性的相对性、长度收缩、时间延缓、速度变换公式、相对论多普勒效应等都可以从洛伦兹变换中直接得出。

对称性在基础物理学中的作用

对于每一个全局连续对称性——即在任何地方和任何时间都以相同方式作用于物理系统的变换——存在一个相关的不变量:守恒量。这个联系直到1918年才被注意到,当时艾米·诺特证明了她著名的关于对称性和守恒定律的定理。因此,由于物理定律在空间变换下的不变性,动量守恒;由于时间平移不变性,能量守恒;由于带电粒子波函数...

「物理网红」张朝阳打破了专业科普的「次元壁」

沿着爱因斯坦走过的路，整场沉浸式物理演讲持续了近4个小时，张朝阳从时空新的观点、爱因斯坦场方程、史瓦西度规和洛伦兹变换，讲到对时间的性质和价值的探讨等硬核内容，用烧脑的硬核推导，向在场学者和全网网友科普了关于时间和广义相对论的真实意义。在张朝阳的热情感染下，现场欢呼声不绝于耳，更有不少年轻的学者...

王青主任对物理青椒联盟的寄语之“划重点”

W:“以昨天的狭义相对论示范课为例,给出时钟变慢有两种方法:一种是通过洛伦兹变换得出,还有一种是用光信号的传输来说(www.e993.com)2024年11月28日。我的电动力学用的是第一种方法,在大学物理授课时我倾向于用光信号的方法。”W:“即便是用光信号的方法,也要设身处地的从学生角度思考和设计,让学生能够真正理解同时性的相对性、尺缩效...

解读以太的“前世今生”,差点让整个物理学界彻底“沦陷”!

在他的狭义相对论中,爱因斯坦彻底抛弃了以太的概念,提出了光速不变原理。他认为,光在所有惯性参照系中的速度都是不变的,不受任何影响。为了解释这一原理,爱因斯坦重新定义了时间和空间的概念,利用洛伦兹变换,揭示了时间和空间之间的密切联系。爱因斯坦的狭义相对论不仅解决了迈克尔逊-莫雷实验的难题,而且彻底改变了...

电磁学中的格林函数

。从上式能看出：“时间与频率”和“空间与波矢”洛伦兹变换形式之间的相似性。运动目标在其随动坐标系中是静止的；因此，可以在随动坐标系中直接用常规计算电磁学方法，求解运动目标在变换后的入射波作用下的等效电流和等效磁流。利用静态标量格林函数计算随动坐标系中的散射电磁场和，然后通过洛伦兹反变换...

张朝阳西安交通大学开讲 硬核推导狭义相对论时空观

”课堂上，他从时间独立会导致速度无上限，推导至洛伦兹变换以及尺缩效应、时间膨胀效应，通过一个简单的理想实验，最终得出结论，“时间独立一定会导致速度无限，但是速度无限是难以接受的，因此时间一定不是独立的。”互动环节中，西安学子们提出各种五花八门的问题，都被张朝阳一一拆解。油泼辣子淋上滚烫的热油更...

硬核科普!《张朝阳的物理课》推导洛伦兹变换

在速度有上限的情况下,张朝阳给出了不变量的表达式,并要求此表达式在坐标变换下不变;利用虚数单位以及三角函数与双曲函数的关系,求得了保持度规不变的坐标变换公式。最后利用一个特殊的坐标系运动的例子,将坐标变换中的参数φ换成坐标系的相对运动速度u,导出了洛伦兹变换。