1、愛因斯坦假設(shè)和洛侖茲坐標(biāo)變換一、狹義相對論的兩條基本原理1）相對性原理：一切物理學(xué)定律對一切慣性系參照系都是等價(jià)的。2）光速不變原理-真空中的光速相對任何慣性系，沿任意方向恒為C，且與光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。 相對性原理是自然界的普遍規(guī)律. 所有的慣性參考系都是等價(jià)的 . 關(guān)鍵概念：相對性和不變性 . 伽利略變換與狹義相對論的基本原理不符 .3同步加速器產(chǎn)生速度為0.99975 c 的 00 + 沿0 運(yùn)動(dòng)方向測得的運(yùn)動(dòng)速度，與用靜止輻射源測得的速度(光速c) 極其一致?。≒hys. Lett., T. Alvager at al, 12(1964)260） 還有其他實(shí)驗(yàn)否定發(fā)射理論，例如 結(jié)果表

2、明，光速與光源運(yùn)動(dòng)無關(guān)。4恒星的光行差（1727）否定地球拖著“以太”運(yùn)動(dòng) 如果“以太”被地球拖曳，光到地球附近要附加速度u，觀察恒星時(shí)望遠(yuǎn)鏡不必傾斜。光行差角：恒星地球公轉(zhuǎn)以太拖曳假說也不對!觀察恒星時(shí)，望遠(yuǎn)鏡必須傾斜。 為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象呢？因?yàn)槿藗兪苤鴤鹘y(tǒng)思想的束縛，仍抱著牛頓的時(shí)空觀不放。抱著伽利略坐標(biāo)變換不放。在這種情況下就看誰能沖破傳統(tǒng)思想的束縛，就能在大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)面前創(chuàng)建新的理論。 是誰沖破了舊的傳統(tǒng)的思想的束縛呢? -愛因斯坦（Albert Einstein 1879-1955 ）1905年，年僅僅26歲的愛因斯坦提出了兩條假設(shè)創(chuàng)建了狹義相對論。當(dāng)然現(xiàn)在已不是什么假設(shè)，而

3、是兩條基本的原理。 愛因斯坦的哲學(xué)觀念：自然界應(yīng)當(dāng)是和諧而簡單的. 理論特色：出于簡單而歸于深?yuàn)W.Albert Einstein ( 1879 1955 ) 20世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家, 于1905年和1915年先后創(chuàng)立了狹義相對論和廣義相對論, 他于1905年提出了光量子假設(shè), 為此他于1921年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng), 他還在量子理論方面具有很多的重要的貢獻(xiàn) .7 但洛侖茲導(dǎo)出他的時(shí)空變換時(shí)卻以“以太”存在為前提，并認(rèn)為只有t才代表真正的時(shí)間，而t只是一個(gè)輔助的數(shù)學(xué)量。 光速不變原理和愛因斯坦相對性原理所蘊(yùn)含的時(shí)空觀，應(yīng)該由一個(gè)時(shí)空變換來表達(dá)。早在1899年，洛侖茲就給出了慣性系間的時(shí)空變換式，

4、即洛侖茲變換。 1905年，愛因斯坦則在全新的物理基礎(chǔ)上直接由相對性原理、空間的均勻和各向同性得到這一變換關(guān)系。8 時(shí)空變換：同一事件在兩個(gè)慣性系中的時(shí)空坐標(biāo)和之間的變換關(guān)系。即 不同形式的時(shí)空變換，涉及在不同參考系中對時(shí)間和空間的測量，代表不同的時(shí)空性質(zhì)，反映不同的時(shí)空觀。和的關(guān)系設(shè)有慣性參照系K、KXZYOXZYOP：若空間某點(diǎn)P發(fā)生一件事，其時(shí)空坐為所謂坐標(biāo)變換就是要找出它們之間的關(guān)系。但在推導(dǎo)之前必須指出兩點(diǎn)：3）坐標(biāo)軸原點(diǎn)O與O點(diǎn)重合時(shí)作為公共計(jì)時(shí)起點(diǎn)。 1）各坐標(biāo)軸相互平行；2）K系相對K系沿X軸以 作勻速直線運(yùn)動(dòng)；（以后不加聲明均指這種參照系）洛侖茲坐標(biāo)變換1）時(shí)間、空間是均勻的

5、，要求變換是線性的。所謂時(shí)空是均勻的，是指同一參照 系中某事件發(fā)生的時(shí)間間隔與空間間隔與它們在什么時(shí)間發(fā)生、什么地點(diǎn)發(fā)生無關(guān)。具體講：一棒AB沿X軸放置，不管放在X軸的何處都是一樣長。L2L1XZYOL1=L2一樣長！又如：一物體從H高度掉下來，但不管是現(xiàn)在掉下來還是等一下掉下來所需時(shí)間都一樣。XZYOH t1 t2=ABAB2）新的變換應(yīng)在低速狀態(tài)下變成為伽利略坐標(biāo) 變換因?yàn)槿魏卫碚摰某晒?，都是對舊理論的揚(yáng)棄，而不能把舊理論象倒拉圾一樣完全拋棄。它總是把舊理論中合理的部分保留或包含在其自身之中。 牛頓定律與伽利略變換畢竟是低速狀態(tài)下客觀事物的 反映，因此新變換必須在低速下，即時(shí)，回到伽利略變換（漸進(jìn)性要求）先看X坐標(biāo)的變換。低速狀態(tài)下的變換是“GT”它本身就是一個(gè)線性變換，故新的變換只能差一個(gè)與及無關(guān)的常數(shù)（比如）而且時(shí)又可回到：“GT”這樣既可滿足線性要求，又可滿足漸進(jìn)性要求同樣反變換也應(yīng)是線性的又由于任何參照系都是平權(quán)的，K系向K系變換，或K向K系變換應(yīng)沒有兩樣。故又由于任何參照系都是平權(quán)的，K系向K系變換，或K向K系變換應(yīng)沒有兩樣。故(3)yoxzKYOXZK又設(shè)