鱼松粉寿司:相对论的公式是怎样的??

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/19 17:09:57

狭义相对论:
定义两物体的速度分别为V1,V2(V1,V2都是相对于地球上的观测者),它们的相对速度为V,光速用C表示。爱因斯坦在狭义相对论中定义:V=(V1+V2)/[1+V1*V2/(C^2)]。
ps:在经典力学,即牛顿力学中,V=V1+V2,实际上这只是狭义相对论中物体速度远小于光速时的特例。

一楼那个是能量方程,呵呵。

E=MC^2

[1]在推导洛伦兹坐标变换之前,作为一条公设,认为时间和空间都是均匀的,因此,它们之间的变换关系必将是线性关系。如果方程式不是线性的,那么,对两个特定事件的空间间隔与时间间隔的测量结果就会出现与该间隔在坐标系中的位置与时间发生关系,从而破坏了时空的均匀 性。例如,设x'与x的平方有关,即 x' = axx ,于是两个点在 K' 系中的距离和它们在K系中的坐标之间的关系将由x'2-x'1 = a(x2x2-x1x1) 表示。现在我们设K系中有一单位长度的棒,其端点落在 x2 = 2 米和 x1=1米处,则 x'2-x'1=3a 米。这同一根棒的测量结果将随棒在空间位置的不同而不同。为了不使时空坐标系原点的选择与其它点相比较有某种物理上的特殊性,变换式必须是线性的。此外,还要求这个变换能在β— 0时转化为伽利略变换。据此,参考伽利略变换
x = x' + vt (1)
x' = x - vt (2)
而写出如下变换:
x = k(x' + vt) (3)
x' = k'(x - vt) (4)
根据狭义相对论的相对性原理,k和k'是等价的,上面两个等式的形式就应该相同(除正负号外),所以两式中的比例常数k和k'应该相等,即有
k = k'
这样一来
x' = k(x - vt) (5)
为了获得确定的变化法则,必须求出常数k 。根据光速不变原理,假设光信号在O与O'重合的瞬时(t = t' = 0)就由重合点沿Ox轴前进,那么在任一瞬时 t (由坐标K'度量则是t'),光信号到达点的坐标对两个坐标系来说,分别是
x = ct , x' = ct' (6 )
把(3)和(5)相乘,再把式(6)代入,得
xx' = kk(x - vt)(x' + vt' ) (7)
cctt' = kktt'(c-v)(c+v) (8)
由此求得:
k = c /[cc-vv]1/2 = 1 / [1- vv/cc]1/2
k值求得后,(3)(5)两式即可写成
x = (x' +vt' ) / [1- vv/cc]1/2 (9)
x' = (x-vt) / [1- vv/cc]1/2 (10)
从这两个式子中消去 x 或 x' ,便得到关于时间的变换式。消去 x' 得
x [1- vv/cc]1/2 = (x- vt) / [1- vv/cc]1/2 + vt'
由此求得 t' 如下:
t' = ( t- vx/cc ) / [1- vv/cc]1/2
同样,消去 x 后求得 t 如下:
t = ( t' - vx'/cc) / [1- vv/cc]1/2