"True Transformations Relativity" and Electrodynamics
讨论了狭义相对论的不同研究方法。第一种方法是不变方法，其中四维时空中的物理量由真张量或等效地由包括分量和基的基于坐标的几何量表示。这种方法我们称之为“真变换（TT）相对论”。它与通常的协变方法作了比较，后者主要处理真张量的基分量。第三种方法是通常的非协变方法，其中一些量不是张量，而是来自“3 + 1”空间和时间的量，例如，同步确定的空间长度。这个公式被称为“视变换（AT）”相对论。时空长度在TT相对论中被考虑，时空距离在AT相对论中被考虑。还发现电场和磁场的三矢量$\QTR{bf}{E}$和$\QTR{bf}{B}$的通常变换是AT。具有$F^{ab}$的麦克斯韦方程组用电场$E^{a}$和磁场$B^{a}$的4矢量表示。利用四矢量$E^{a}$和$B^{a}$构造了协变Majorana电磁场四矢量$Ψ^{a}$，并给出了电动力学的协变Majorana公式.得到了自由光子的类狄拉克相对论波动方程。
2000-12-20 gr-qc physics.class-ph physics.gen-ph
Moving unstable particles and special relativity
在庞加莱-维格纳-狄拉克相对论相互作用理论中，助推是动态的。这意味着-就像时间平移一样- boost变换对相互作用系统的内部变量有重要影响。这与空间平移和旋转不同，它们的作用总是普遍的，平凡的和相互作用无关的。应用这一理论，从一个移动的参考系的不稳定粒子，我们证明了衰变概率不可能是不变的相对于助推。不同的运动观察者可能会看到同一个不稳定粒子的不同内部成分。不幸的是，这种影响太小，在现代实验中无法观察到。
2018-01-01 physics.gen-ph
On Fresnel Aether Drag, `Moving' Images, and Relativity
我展示了移动介质中光的真正横向菲涅耳阻力与用穿过均匀有限介质的光的时间相关干涉图案测量的“空间位移”之间的决定性差异（J. Leach等人，PRL 100，153902（2008））。在后一种情况下，相对速度和空间位移实际上为零，而“运动”是一种基本的视错觉，很容易产生超光速。三个独立的证据给出了这一事实。实验中记录的只是时间依赖的空间固定模式和它的时间滞后版本之间的差异。这与任何物理实体的相对运动、菲涅耳阻力或相对论无关。
2019-04-08 physics.gen-ph
Minkowski tensor in electrodynamics of moving media and three rules for construction of the physical tensors in Einstein's special relativity
闵可夫斯基将爱因斯坦的相对性原理应用于运动介质，并发展了运动介质的电动力学。就像爱因斯坦为电场$\mathbf{E}$和磁感$\mathbf{B}$引入了电磁场强度张量$F^{μν}$一样，闵可夫斯基为电位移$\mathbf{D}$和磁场$\mathbf{H}$引入了另一个电磁场强度张量$G^{μν}$;从而导致闵可夫斯基张量。最近，Partanen和Tulkki批评了Minkowski张量与狭义相对论的矛盾，并提出了一种质量极化子应力-能量-动量（MP SEM）张量来代替Minkowski张量。本文在分析前人研究成果的基础上，（1）合理地论证了Minkowski张量是两个电磁场张量的协变组合，因而由Minkowski张量得到的所有物理结果都已包含在这两个电磁场张量中;（ii）我提出了三个规则，用于协变和自洽地构造爱因斯坦狭义相对论中的物理张量，Minkowski张量遵循所有规则，而Abraham张量和MP SEM张量都不遵循。最后，通过列举一个具体的例子，我表明，洛伦兹协方差的张量提供了相对性原理的张量的一致性没有保证。
2020-06-15 physics.gen-ph
Illustrating Einstein's special relativity: A relativistic diagram that displays in true values the components of a four vector
在证明了四个矢量的相应分量通过与同一事件的时空坐标相同的变换因子进行变换之后，我们设计了一个相对论图，以真实值显示它们的分量。一个图适用于由慢子产生的事件，而第二个图适用于由光信号或光子产生的事件。在每种情况下，我们分别考虑接近和后退的慢子光子。我们还展示了如何相对论图的雷达和摄影检测的移动剖面。
2005-10-14 physics.gen-ph
Special extension of the relativity of moving bodies: a case study
在不允许引力加速度的狭义相对论的形式中加入适当的离散展开，可以解开未被探索的现象。这种扩展考虑了大尺度时间的极限速度的微小变化以及时空膨胀的后果。它确定了高、低动能物理系统之间的自然边界，为地球形成以来的公转提供了新的认识，表明了维持地球内部早期余热的新因素，表明产生地球主要热量的自持核裂变链式反应随着时空膨胀而增加，为星系质量缺失问题提供了新的线索，展示了时间是如何与空间和膨胀纠缠在一起的，并导致了对其特征的新解释。
2022-07-13 physics.gen-ph
Rethinking the Foundations of the Theory of Special Relativity: Stellar Aberration and the Fizeau Experiment
在之前发表在该杂志上的一篇论文中，我们描述了一个新的相对论波动方程，该方程解释了光在两个不同惯性系中从光源到观察者的传播。这个以多普勒效应为基础的方程可以解释带电粒子的同时性的相对性和带电粒子不能超过光速的现象。与狭义相对论相反，它不需要引入空间和时间的相对性。在这里，我们表明，在解释斐索关于运动介质的光学实验的结果方面，基于多普勒效应的新的相对论波动方程在数量上比基于菲涅耳阻力系数或空间和时间的相对性的标准理论更精确--爱因斯坦认为这个实验是“有利于相对论的关键检验”。“新的相对论波动方程定量地描述了涉及运动物体光学的其他观测，包括恒星像差和迈克耳孙-莫雷实验的零结果。本文提出了一个实验来测试折射率对运动介质产生的干涉条纹位移的影响。基于空间和时间相对性的狭义相对论和基于多普勒效应的新的相对论波动方程对折射率对运动介质光学的影响做出了不同的预测。
2011-05-10 physics.gen-ph
The Real Quaternion Relativity
在这项工作中，我们使用真正的四元数和最终光速的基本概念，试图加强狭义相对论的标准描述。首先，我们证明，它是可以引入一个四元数的时间域的坐标点所描述的四元数时间。我们表明，时间测量是一个函数的观察者的位置，即使是静止的参考系。我们引入一个移动的观察者，这导致了传统的洛伦兹关系的时间间隔。我们表明，目前的方法可以使用在静止，移动，或旋转的参考系，不同于传统的狭义相对论，它只适用于惯性移动框架。然后，我们使用四元数制定的时空和质能等价扩展的四元数相对论的空间，质量和能量。我们证明了粒子和观察者之间的过渡参考系是等价的空间反演，可以用四元数共轭的数学描述。另一方面，物理测量由四元数范数描述，因此与共轭无关，这似乎是相对性原理的四元数表述。
2018-01-05 physics.gen-ph
Super-relativity in the quantum theory
量子理论中的相对于测量设备的相对性，即希尔伯特空间中局域动力学变量相对于运动量子参考系的变换的协方差，只有通过摒弃超选择定则才能得到。为了避免主观上的细微差别，我强调这里的“测量”概念，不过是泛函量子相空间$CP(N-1)$中的协变微分过程，具有纯粹客观的进化意义。准线性场偏微分方程在动力学时空中向局域运动量子参考系的跃迁导致了某些类粒子解。因此，函数协变量子动力学提供了统一爱因斯坦相对论和量子原理的前景，这是明显矛盾的标准方法。
2007-04-28 physics.gen-ph
Plane wave in a moving medium and resolution of the Abraham-Minkowski debate by the special principle of relativity
本文提出了一种解决Abraham-Minkowski争论的新方法，即利用相对性原理唯一地确定运动无色散无损耗各向同性均匀介质中平面波的光动量公式。通过对平面波解的分析表明：（1）介质运动时可能存在赝功率流，而坡印廷矢量并不一定表示实功率流的方向;（2）闵可夫斯基光的动量和能量以单光子或单电磁场胞的形式构成洛伦兹四矢量，而普朗克常量是洛伦兹不变量。（3）在平面波和均匀介质之间不发生动量转移，不借助相对性原理，不能唯一地确定电磁动量守恒方程;（4）当运动介质以比介质光速快的速度与波矢量相反地运动时，表现为所谓的“负折射率介质”。通过对电磁场洛伦兹变换的分析还表明，当静电（磁）场在自由空间中运动时，Abraham公式和Minkowski公式都不能正确地描述真实的电磁动量，作为这一原理的应用，分析并解决了经典的电子质能佯谬.最后，提出了一种广义的电磁动量定义，并根据这一定义，发现色散波导系统（如规则介质填充金属波导）中传统的“Abraham型”和“Minkowski型”动量包含在同一动量公式中，但它们出现在不同的频率。
2013-10-23 physics.gen-ph
Does Special Relativity Have Limits of Applicability in the Domain of Very Large Energies?
我们已经表明，在该文件中，时间与分数维（多重分形时间理论）有小域的速度$v$附近的$v=c$ SR必须取代几乎惯性系的分形理论，不包含一个无限大，并允许以任意速度移动。
2000-05-25 physics.gen-ph
Teaching special relativity at the hundredth anniversary of Einstein's "anno mirabilis"
我们证明了在不使用Lorentz-Einstein变换的情况下，同一事件的时空坐标的相对论速度的变换，以及我们可以定义长度、时间间隔、质量、电场强度的适当值的事实，使我们能够导出同一事件的时空坐标的变换方程，同一粒子的质量（能量）和动量的变换方程，同一运动带电粒子或电磁波产生的电场强度和磁感应强度，同一电磁波的频率和波数。推导涉及一个单一的场景：一个运动的粒子产生事件，携带质量（能量）和动量，电荷产生电场和磁场。还涉及平面电磁波。
2005-05-17 physics.gen-ph
An analytical treatment of the Clock Paradox in the framework of the Special and General Theories of Relativity
在本文中，我们用分析的方法来处理所谓的时钟佯谬，即假定一个有限大小的恒定均匀力F沿假定为直线的运动方向连续地作用在运动的时钟上。不考虑惯性运动步骤。静止的钟记作（1），往复运动的钟记作（2），惯性系记作I，在惯性系中，（1）在原点静止，（2）在原点运动，最后，加速系记作A，在加速系中，（2）在原点静止，（1）在原点前后运动。我们处理以下问题：（1）作用在（2）上的有限力对两个钟重新结合时测量的适当时间间隔有什么影响？在考虑惯性运动和无限大的加速力时，两个时钟之间是否会出现不同的老化？用狭义相对论来描述（2）在坐标系I中的双曲运动。II）这种效应是否是绝对的，即加速度的观察者A与（2）同运动时是否如所期望的那样，在定性和定量上都得到与I中相同的结果？我们用广义相对论来回答这个问题。
2004-06-27 astro-ph gr-qc physics.class-ph
Potentials of a Classical Point-Charge Moving at the Speed of Light
考虑了点电荷的延迟势，提出了新的延迟势，包括以光速运动的点电荷的延迟势。Lienard-Wiechert势（连同通常的延迟条件）只是自由空间中满足齐次波动方程和Lorenz规范条件的许多延迟四势之一。这种分析是在狭义相对论和经典电动力学的背景下进行的。
2019-03-16 physics.gen-ph
The Local Space-Time Lorentz Transformation: a New Formulation of Special Relativity Compatible with Translational Invariance
被认为是“非本地”和“本地”洛伦兹变换预测的表观时间和位置的移动时钟。只有局部变换才具有平移不变性。这样的变换改变了时间间隔，但没有改变空间间隔，因此打破了时空交换对称性，禁止了连续性的同时性的相对性和长度收缩。提出了两个卫星实验来检验这些预测。
2007-11-30 physics.gen-ph
Is the relativity principle consistent with classical electrodynamics? Towards a logico-empiricist reconstruction of a physical theory
基本电动力学量的变换规则通常是从相对性原理（RP）适用于麦克斯韦电动力学的假设中推导出来的。这些推导留下了几个问题：（1）RP是电动力学现象的真正的自然规律吗？(2)至少，从RP导出的基本电动力学量的变换规则是正确的吗？(3)在一个单一的惯性参考系中，RP与电动力学定律一致吗？(4)至少，在一个单一的参照系中，导出的变换规则与电动力学定律一致吗？(1)和（2）是经验问题;我们将研究问题（3）和（4）。首先，我们将开发RP的形式主义。在第二部分中，我们将讨论基本量的运算定义。在本文的第三部分中，我们将证明适当的变换规则确实与通过假设协方差而得到的规则相同，并且协方差确实是满足的。问题（3）提出了一些概念性的问题，在电动力学中似乎没有令人满意的解决方案;因此，与普遍的观点相反，我们在标题中提出的问题没有明显的答案。
2011-04-05 physics.class-ph physics.gen-ph physics.hist-ph
The Space-Time Lorentz Transformation: Relativity of Simultaneity is Incompatible with Translational Invariance
观测的表观时间和位置的移动时钟预测的“非本地”和“本地”洛伦兹变换被认为是。只有局部变换才具有平移不变性。这种变换改变了时间间隔，但没有改变空间间隔，因此打破了时空交换对称性，禁止了时间的同时性的相对性和长度收缩。一个卫星铯钟实验，以测试这些预测的建议。
2009-06-30 physics.gen-ph
Two New Theories for the Current Charge Relativity and the Electric Origin of the Magnetic Force Between Two Filamentary Current Elements
本文提出了两个新的理论和一个新的电流表象，用以解释电流电荷之间的电力相互作用所产生的两个附加电流元之间的磁力。第一个理论指出，电流相对于其移动的观察者具有电荷。第二种理论认为，磁力的起源是一种电力。新的电流表示法将电流描述为等量的正、负点电荷以光速向相反方向运动。以前的工作把电和磁看作同一学科的不同方面。约翰逊曾试图统一电和磁的起源，但这一努力产生了一个与著名的磁力定律不相等的公式。对磁力的解释取决于三个因素：1）将电流表示为以光速移动的电荷，2）考虑移动电荷之间的相对速度，以及3）分析由于电流元件内部电荷的移动而在空间中传播的电场。利用电力定律推导出磁力定律和毕奥-萨伐尔定律，证明了磁力的电起源。本文有助于统一磁学和电学的概念。
2016-09-21 physics.gen-ph
Reflection of light from a moving mirror: derivation of the relativistic Doppler formula without Lorentz transformations
本文讨论了光从运动镜面反射时产生的相对论性多普勒效应的一种特殊情况。多普勒频移的经典公式是使用几何学的基本事实以完全非相对论的方式推导出来的。推导过程中不涉及洛伦兹变换、长度收缩和时间膨胀，因此在概念上比物理教科书中的标准推导简单。这一讨论对于物理学入门的教学和理解狭义相对论的基础都是有用的。
2006-05-11 physics.ed-ph physics.gen-ph
Teleparallel equivalent of general relativity and local Lorentz transformation: Revisited
众所周知，与广义相对论等价的遥平行理论（TEGR）的场方程与广义相对论（GR）的场方程完全一致。然而，TEGR有六个额外的自由度，这破坏了真正的物理学。这些额外的度数与局部的洛伦兹变换有关。在这项研究中，我们给出了三个不同的四分之一的平坦视界时空，只依赖于径向坐标。其中一个四元组包含一个由局部洛伦兹变换得到的任意函数。我们通过详细的计算表明，这个任意函数破坏了守恒电荷的计算。我们制定{ \it反对称张量}的消失值把约束的任意函数。这一约束使得守恒电荷不受任意函数的约束。
2016-08-17 physics.gen-ph
Special Relativity for the Full Speed Range -- speed slower than $C_R$ also equal to and faster than $C_R$
本文在不作光速恒定假设的情况下，建立了适用于整个速度范围的狭义相对论。定义了两类粒子，一类粒子有静止标架，有静止质量，另一类粒子没有静止标架，不能定义静止质量。我们证明了对于具有静止标架的粒子，伽利略变换是唯一允许粒子运动速度无限的时空线性变换。因此，在没有任何假设的情况下，所有非伽利略线性变换都需要速度的上界。在相对论动力学框架下，基于相对论性原理和相对论动量、能量的基本定义，给出了一种新的质速关系和质能关系的推导方法.然后确定广义洛仑兹变换。新的相对论公式与光速$c$没有直接关系，而是被相对论常数$C_R$所取代，这是相对论动力学中引入的自然界的通用速度常数。具有静止质量的粒子被称为慢子，其运动速度比PDMATHAMN慢。既没有静止坐标系也没有静止质量的粒子被称为$tachyons$，其运动速度比$C_R$快，并且具有实质量-速度关系$m=|\vec{p}_\infty |(v^2-C_R^2)^{-1/2}$，其中$\vec{p}_\infty $是无限速度下快子的有限动量。此外，具有恒速$C_R$的粒子，也没有静止坐标系和静止质量，称为$constons$。对于所有粒子，$p^2=\vec{p}^2-({E^2}/{C_R^2})$在惯性系之间的变换下保持不变。不变量分别为慢子的$p^2=-m_0^2C_R^2 <0$、常数子的$p^2 =0$和快子的$p^2=|\vec{…
2012-12-16 physics.gen-ph
Einstein's concept of a clock and clock paradox
给出了洛伦兹变换的几何图解。根据时间和空间的相似性以及尺子和时钟的对应性，就像运动尺子的刻度数一样，运动时钟的刻度数与其相对速度无关，因此在洛伦兹变换下是不变的。因此，时钟的指针永远不会慢下来，但它的两个连续滴答声之间的时间间隔会缩短。因此，这是爱因斯坦的概念减慢的手移动时钟创造时钟悖论或孪生悖论。遗憾的是，爱因斯坦所保留的时钟概念与他所拒绝的牛顿的绝对时间概念是等价的。这是爱因斯坦完美的狭义相对论中的一个瑕疵。
2005-01-25 physics.gen-ph
Special Relativity Theory and Cellular Automata: Light as a Cellular Automata Process
描述了一种新的狭义相对论。它基于一个假设，即宇宙是一个巨大的元胞自动机（CA）。我们发现，任何CA模型自动导致的最大速度限制的信息传输从一个地方到另一个地方在CA空间，因此导致严格的物理局部性的所有物理相互作用。此外，我们表明，洛伦兹变换数学上遵循CA理论，其中光子传播被假定为在每个CA“时钟周期”中光子信息模式从细胞到相邻细胞的简单移位（这偶然是最简单的可能CA“运动”）。狭义相对论的闵可夫斯基四维平坦时空可以被看作是低水平普适CA过程的直接结果，由惯性观察者用普通测量仪器看到，他们不知道，也不能用CA空间和时间的真正绝对单位来测量。
1999-02-12 physics.gen-ph
