Tuesday, March 12, 2013

洛仑兹变换应用到电磁学,对于波动方程,确实在洛仑兹变换下有相位不变的结论。

洛仑兹变换应用到电磁学,对于波动方程,确实在洛仑兹变换下有相位不变的结论。
基本的洛仑兹变换是时空变换,它涉及的只有三个空间量和一个时间量,与电磁波相位无关。





洛仑兹变换的不变量究竟是四维时空间隔不变?还是相位不变?

如题
您是要考考大家还是在请教大家?
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  • 2楼
  • 2009-03-06 18:35
当然是请教了
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  • 3楼
  • 2009-03-06 18:36
不变量多了去了。
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  • 4楼
  • 2009-03-06 18:38
任何一个变换总是得有一个不变吧
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  • 5楼
  • 2009-03-06 18:39
任何一个变换总是得有一个不变量吧
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  • 6楼
  • 2009-03-06 18:40
……
好吧,那我说得更清楚些。
Lorentz变换下的不变量多了去了。
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  • 7楼
  • 2009-03-06 18:40
在推导洛仑兹变换时只能有一个不变量,如果是如你所说多了,还能导出洛仑兹变换式吗
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  • 8楼
  • 2009-03-06 18:44
在相对论中,推导变换式x’=γ(x-ut) 时是假设四维时空间隔不变(也就是相位不变),而在推导变换式y’=y; z’=z时,却是假设三维间隔不变,由这样不变量不同的两个变换式组成的洛仑兹变换式能成立吗?
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  • 9楼
  • 2009-03-06 19:21
……
你狭义相对论是怎么学的啊?难道是看了山寨科普书?
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  • 10楼
  • 2009-03-06 19:24
讨论吗,错了你可以指出来啊
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  • 11楼
  • 2009-03-06 19:31
难到我错了吗,在相对论中给出变换式y’=y; z’=z时,考虑到了相位不变了吗?只是因为在这两个方向上没有速度移动,就一定有y’=y; z’=z吗?y’=y; z’=z只能说明空间三维间隔不变,与四维间隔不变根本不容
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  • 12楼
  • 2009-03-06 19:38
你当然错了!
在推导洛仑兹变换时,在假定运动方向是x的正方向时,y’=y; z’=z的得到是根据相对性原理。
而得到x’=γ(x-ut);t’=γ(t-ux/c²);既用到了相对性原理还用到了光速不变原理。
当然,还有基本假定,这就是狭义相对论研究的对象是平直的时空。
时空间隔不变是洛仑兹变换的结果,这个结果是爱因斯坦的老师闵可夫斯基的发现。于是,洛仑兹变换的时空间隔不变被闵可夫斯基用几何语言来描述,即洛仑兹变换是一种特殊的旋转坐标变换。
三位空间间隔在洛仑兹变换下不是不变量,但时空间隔是个不变量。
洛仑兹变换应用到电磁学,对于波动方程,确实在洛仑兹变换下有相位不变的结论。
基本的洛仑兹变换是时空变换,它涉及的只有三个空间量和一个时间量,与电磁波相位无关。
在相对论中,若假设在y,z方向没有速度,根据相对性原理一定有y’=y; z’=z。否则就与相对性原理相悖。这是基本常识!
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  • 13楼
  • 2009-03-06 22:07
吧友58.100.58.*
y’=y z’=z自然与四维时空间隔不变是相容的,如果不信只要把洛伦兹变换得出的坐标量代入四维时空间隔的表达式当中检验就可以了。
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      我给肖军先生讲个基本的道理。
      时空变换,无论你如何写,无论这个变换是不是合理,对于相位变换一定是相位不变的!!!
      因为时空变换涉及的量只有空间量和时间量,即t和xj(j为下标。)
      而任何波动若写成简谐震荡的形式一定可以写成这样的简明形式:cos(t,xj)。
      现在你随意写一个变换,将这个变换带入,那就有:
      cos(t,xj)=cos(t',x'j)
      显然,这是相位不变的!!!
      因为cos(t,xj)=0,一定有cos(t',x'j)=0,这就使相位不变!!!
      所以相位不变说明不了任何问题!!!你是瞎耽误工夫。
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          楼上的这段意思表达的有问题,对不起。
          但是要表达的意思是:
          现在你随意写一个变换,将这个变换带入,那就有:
          cos(t,xj)=cos(t',x'j)
          于是这个变换必须保证是相位不变的。
          否则就会出现cos(t,xj)=0而cos(t',x'j)≠0,这个变换不成立。
          所以,相位不变是基本要求。
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              好,言简意赅!
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                  我觉得都是不变量。。。
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                      我给肖军举个例子:
                      假定我们随便写一个变换
                      x’=x,t’=2t,尽管这是胡闹。
                      我们可以写一个简谐波:cos(ωt-kx)。
                      这里k是每米波数。由于x’=x,所以对于每米波数在两个参考系有k'=k。
                      而ω显然由于是t’=2t所以ω’=0.5ω。
                      现在我们对cos(ωt-kx)进行变幻,这里相位就是ωt-kx。
                      cos(ωt-kx)=cos(ω’t’-kx’)显然对任何x,t值将x’=x,t’=2t,有ωt-kx=ω’t’-kx’。也就是相位不变。
                      也就是说,无论你如何写一个变换,只要对ω和k也进行变换(这也是必然的)一定是相位不变的!!!
                      关于对这个简谐波cos(ωt-kx)讨论,可以参考费曼物理学讲义第一册34章“辐射中的相对论效应”的34-6节。当然这节不会去讨论胡闹的变换。
                      我想说的是,所谓的“肖军变换”完全是从最基本的概念上就是不着边际的,我想这个吧里的大多数朋友都能够看得出来。只是很少有人愿意陪着肖军先生去胡闹罢了。
                      这话不好听,但是无恶意。
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                          huangxianmin ,我不知道你是否知道什么样的变换能满足四维相位不变.你提出的满足ω’t′=ωt和k′x′=kx的变换式确实能满足相位不变,可是这样的变换式是四维相位不变变换式吗?四维不变变换式应具有x′=(x,t);t′=(x,t)的形式.
                          你后再讨论时不要说一些自已都觉得不好听的话,你在说我胡闹,可是内行人一看就知道咱俩谁在胡闹.
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                              你不知道不等于没有,四维变换时空的变换已经给你贴出来过。
                              给你贴出的四维变换的的形式就满足相位变换不变。

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                                  你在20楼中的举例用到这个变换式没有?
                                  你给出的洛仑兹变换式的完整形式是你导出的,还是在那一本书上抄来的?

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                                      以上的洛仑兹变换一般形式抄录自:

                                      北京大学出版社《电动力学及狭义相对论》第二版,张宗燧著。
                                      第六章“狭义相对论的时空观及相对论原理”第32节“洛仑兹变换”。
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                                          页号是:P218-P219
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                                              张宗燧先生是国内著名物理学家,1934年毕业于清华大学,1928年获得英国剑桥大学博士学位。先后任中央大学、清华大学、北京南师范大学、中国科学院数学研究所理论物理研究室研究员。1957年当选为学部委员。
                                              上面提到的著作第一版由科学出版社1957年出版。
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                                                  1938年获得英国剑桥大学博士学位
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                                                      你知道他那个变换式是如何导出来的吗?一会我把导出过程给你帖出来.
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                                                          推导过程是这样的,知道了导出过程,你就应该知道怎么去用他的变换式了

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                                                              这是平移加转动的形式。
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