Derivation of the Lorentz Transformations
洛伦兹变换是在没有任何线性假设和没有假设y和z坐标以伽利略方式变换的情况下导出的。光速不变性的地位从狭义相对论的基础被降低到仅仅是一个允许确定物理常数值的属性。虽然保持高水平的严谨性,这篇论文应该是一个大学二年级的物理学生。
2001-10-26 physics.gen-ph
Unsuitability of the moving light clock system for the Lorentz factor derivation
分析了运动光钟系统在运动和静止参考系中观察到的光脉冲波前的方向。光脉冲的平面波前在两个帧中均水平取向。在静止坐标系中观察到的波前不垂直于光脉冲传播的方向。这表明光脉冲的特性与洛伦兹因子推导中假设的不同。根据波前的水平方向,速度c被确定为在静止坐标系中观察到的光脉冲运动的垂直分量。在洛伦兹因子推导中应用这种速度分布表明,在运动和静止参考系中观察到的光脉冲的传播时间相同。因此,移动的光钟系统被发现不适合于洛伦兹因子的推导和时间膨胀的说明,并被证明说明光的观察的相对性,而不是时间的相对性。
2009-06-26 physics.gen-ph
Derivation and New Interpretation of the Lorentz Transformations and Einstein's Theorem of Velocity Addition
传统上认为狭义相对论的洛伦兹变换(LT)和爱因斯坦速度相加定理(ETVA)不能从非相对论(经典)力学中得到。然而,在本文中,LT和ETVA是可导出的经典运动学的框架内,如果材料点的速度是有界的一定的普遍限制$c_+$,它可以符合光的速度$c$在真空中。
2013-03-27 physics.gen-ph
Lorentz transformations: Einstein's derivation simplified
我们表明,洛伦兹变换的时空坐标的同一事件是一个直接后果的相对性原理和爱因斯坦的遥远的时钟同步程序。在我们的方法中,施加洛伦兹变换的线性特征,我们猜测空间坐标的变换方程具有形式x= ax '+ cbt'。在考虑时间膨胀相对论效应的条件下,并考虑到由于爱因斯坦的时钟同步,同一事件在两个坐标系中的时空坐标由x=ct和x '= ct'相关的事实,我们求出了a和b的表达式。将空间坐标的变换方程除以c,我们得到时间坐标的变换方程t= at '+ b/cx'。结合这两个变换方程,我们直接得到逆洛伦兹变换。
2007-02-19 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
Lorentz transformation, time dilation, length contraction and Doppler Effect - all at once
本文给出了同一事件的时空坐标的洛伦兹变换的一个简单推导。它是基于观测者在相对运动中所测得的长度和时间间隔的相对特性。我们首先承认,相对运动以某种特殊的方式改变了这些测量的结果。然而,我们并不假设这种扭曲的特征,即无论它是膨胀还是收缩。解释长度收缩、时间膨胀和多普勒频移的公式是这个推导的副产品。
2007-12-04 physics.gen-ph
A New Kinematical Derivation of the Lorentz Transformation and the Particle Description of Light
洛伦兹变换是从三个简单的假设推导出来的:(i)狭义相对论原理的弱运动学形式,要求两个不同的惯性观测者的相互时空测量是等价的;(ii)唯一性,即洛伦兹变换应该是其参数的单值函数的条件;(iii)空间各向同性。本文还指出,对于两个惯性系中沿平行于相对速度方向的共轴的时空点的洛伦兹变换,只要满足假设(i)和(ii)就足够了。洛伦兹变换的运动学,然后开发,以证明,与经典电动力学的一致性,光必须由无质量(或几乎无质量)的粒子:光子。
2004-10-27 physics.class-ph physics.gen-ph
Emergence of complex and spinor wave functions in Scale Relativity. II. Lorentz invariance and bi-spinors
由于尺度相对论的不可微性,在它的框架中自然地出现了复波函数,然后是旋量和双旋量。在这里,波函数是连续和不可微(因此是分形)时空的测地线速度场的表现。在第一篇论文(论文I)中,我们使用比之前展示的更详尽、更详细的推导提出了导致这一结果的一般论点。因此,我们能够说明复波函数是如何从速度场的加倍中自然产生的,并重新推导非相对论性的薛定谔方程。在本文件(文件二),我们处理相对论运动和详细的自然出现的双旋量从这样的第一原则的理论。此外,虽然洛伦兹不变性迄今已推断从随机力学中获得的数学结果,我们在这里显示一个新的和详细的推导方式可以获得一个洛伦兹不变的表达式的期望值的产品的两个独立的分形波动场的尺度相对论的唯一框架。这些新的结果使我们能够提高我们的两个主要的相对论性量子力学的运动方程(克莱因-戈登和狄拉克方程),我们在这里重新审视长度推导的鲁棒性。
2014-06-04 physics.gen-ph
Lorentz transformation by mimicking the Lorentz transformation
我们表明,从狭义相对论所关心的事实是一个扭曲的观察长度的一个运动杆,没有提到,如果它是一个“收缩”或“膨胀”,我们可以推导出洛伦兹变换的时空坐标的同一事件。该推导基于将移动杆的长度表示为分量之和,其中该和中涉及的所有长度由相同惯性参考系的观察者测量。
2007-09-24 physics.gen-ph
An investigation of Lorentz transformation
基于狭义相对论公理和物理直观,给出了推导洛伦兹变换的一种新方法。确立了这种转变的实质,并阐明了推定所起的关键作用。我认为最一般的形式之间的两套事件的转换在两个惯性参考系和使用最基本的属性预期从这样的转换与光速的恒定性的原则一起导出LT的方法是非常简单,简洁和有用的学生试图更好地理解这个问题。
2013-04-13 physics.gen-ph
Special relativity as classical kinematics of a particle with the upper bound on its speed. Part II. The general Lorentz transforrmation and the generalized velocity composition theorem
具有粒子速度上限的粒子的运动学(经典运动学的修改,其中不存在这种限制)已经在[arXiv:1204.5740]中得到了发展。它完全基于经典力学,没有使用任何与时间延缓或/和长度收缩相关的概念。它产生了一维洛伦兹变换(LT),没有不一致性(固有的规范推导和解释的LT)。在这里,我们应用相同的方法来推导LT的三维运动的一个粒子和随之而来的法律的速度组成。结果,得到了四参数变换的无限集合。这些变换的线性要求从该集合中选择出双参数子集。其余两个参数的值,由运动的物理决定,是明确确定的,产生的标准形式的3维LT。(不是假设的先验)的运动是派生出来的,在一维的情况下,目前的推导,作为一个整体,不需要引入时间延缓和长度缩短的概念,是以经典的时间和空间概念为基础的。
2014-05-09 physics.gen-ph
Lorentz transformations with arbitrary line of motion
有时,对于一个观察者(A)来说,他更喜欢一个二维空间x-y坐标的坐标系,他从这个坐标系中观察另一个观察者(B),这个观察者(B)沿着一条运动线以匀速运动,这条运动线与A选择的x或y轴不共线。在这种情况下,有必要展开洛伦兹变换,其中运动线既不与x轴对齐,也不与y轴对齐。在本文中,我们开发这些变换,并表明,在这样的变换,两个正交系统(在各自的框架)出现非正交的。我们还说明了有用的转换,将其应用到三个问题,包括棒槽问题。在使用向量代数之前已经进行了推导。这样的推导假设K和K撇的轴是平行的。我们的方法使用矩阵代数,并表明,K和K-素数的轴不保持平行,实际上,K和K-素数,这是适当的正交被观察到的K-素数和K分别是非正交的。http://www.iop.org/EJ/abstract/0143-0807/28/2/004
2008-09-18 physics.gen-ph
Complete Lorentz transformation of a charge-current density
在文献中,一般假设中性电流回路上的洛伦兹变换导致具有非零电荷分布和电偶极矩的运动电流回路。我们在本文中表明,这是不正确的。导出电荷分布的推导是基于不完全的洛伦兹变换,该变换变换电荷电流四矢量$j^μ=[ρ({\bf r},t),{\bf j(r},t)]$,但不变换时空四矢量$x^μ=(t,{\bf r})$。我们表明,通过使用变量$t'$在移动框架中完成的洛伦兹变换,而不是保持静止帧时间变量$t$,结果是没有感应电荷密度,也没有由此产生的电偶极矩。
2020-05-26 physics.gen-ph
The physics of space and time I: The description of rulers and clocks in uniform translational motion by Galilean or Lorentz transformations
提出了一种基于指针标记重合的微积分,以数学上严格的方式定义空间和时间间隔的测量。在不同的惯性系,根据伽利略或洛伦兹变换的测量之间的连接,然后研究使用新的,简单的,实用的时钟同步程序。研究发现,测得的长度间隔是洛伦兹不变的,而移动的时钟显示出普遍的时间延缓效应。传统狭义相对论的“相对论性长度收缩”和“同时性的相对性”效应是计算误差的结果。两个推导的洛伦兹变换从简单的假设,没有参考电动力学或任何其他动力学理论,审查在附录中。
2011-10-25 physics.gen-ph
Can Lorentz transformations be determined by the null Michelson-Morley result?
所谓的相对性原理能够确定一个一般的坐标变换,它与标准的洛伦兹形式的区别仅仅在于一个未知的速度,这个速度原则上不能与光速等同。基于重新分析的迈克耳孙-莫雷实验使用这种扩展的变换,我们表明,这种未知的速度是解析确定的,无论麦克斯韦方程组和概念问题的同步程序,时间和因果关系的定义。这样的结果表明,在教学的方式,光速恒定不需要假设为狭义相对论的基本假设,因为它可以直接从光学实验结合相对性原理推出。这里提出的方法提供了一个简单而有见地的推导适用于介绍狭义相对论理论课程的洛伦兹变换。
2017-09-13 physics.gen-ph
Lorentz Transformation as a 'Complementary Time-Dependent Coordinate Transformation'. The Physical Foundation of Einstein' Special Relativity
在这里,我们推导出洛伦兹变换(LT)作为一类与时间相关的坐标变换的成员,补充那些已经被称为空间平移和旋转。这个练习验证了狭义相对论(SRT)中方程的物理决定原理,与爱因斯坦关于相对论的原始论文中LT的推导一致。这种验证是可能的,因为我们的LT演绎也揭示了真实的物理学,证明了爱因斯坦在那篇论文中对几个方程的操作,从而证明了他推导LT的正确性。SRT远不是一个任意的教条式的结构,它似乎是一个揭示的教条式的理论,可以像操作理论一样变成一个真正的物理理论。相对论性量子理论的全新技术应用由此产生。
2006-03-05 physics.gen-ph physics.soc-ph
Derivation of the relativistic momentum and relativistic equation of motion from Newton's second law and Minkowskian space-time geometry
从经典的牛顿第二定律出发,根据我们的假设,该定律对在闵可夫斯基时空中运动的物体的任何瞬时惯性静止系都成立,我们得到相对论性运动方程$\vec{F}=d\vec{p}/dt$,其中$\vec{p}$是相对论性动量。相对论性动量的推导,而不涉及任何额外的假设有关的弹性碰撞的机构。在没有张量形式的情况下,证明了相对论定律的洛伦兹不变性。提出了一些新的力的转换方法。
2013-09-17 physics.class-ph physics.gen-ph