Re: [題目] 牛頓第二定理
※ 引述《idyllic (France = Math)》之銘言:
: 事實上重點不在三維或四維,其實是在張量
: 你把你偕變形式的四維張量空間部份分量拿出來看看
: 你會發現他長得其實跟以前的牛頓方程是不一樣的,specifically
: 你還是用座標時間的話,你的動量或速度已經要改成四動量的空間部份
: 如果你用proper time,你的力就是所謂的閔式力,跟牛頓力差了一個gamma factor
: (當然我們還是會寫成 f' = dp'/dt'的形式,不然怎麼叫他牛頓定律的推廣)
: : Goldstein的描述跟我前面講的概念一點也沒有衝突到啊......
: OK
: 牛頓第二定律在Lorentz transformation底下形式是會變的
: f = dp/dt --- (a)
: 其中在某個慣性座標係 (t,x), p = mdx/dt
: 其中力 f 可以由牛頓的萬有引力等等得到
: 然後,你做個 Lorentz transformation,(t,x) -> (t',x')
: 你覺得方程式 (a) 會不會變呢?
: 我想我大概知道你的想法了,你認為上面這會變,但 f = dp/dt 還是不變
我一直在講方程式形式不變,你這是在繞什麼圈子阿??? 昏倒了
Goldstein都說 F=dp/dt OK了阿
: 我想說的是,一個方程寫下來每個物理量是什麼是很重要的
: 當初會有Lorentz transformation就是因為電磁學在Galileo transformation下會變!
: 要讓你的方程不變,簡單說就是用張量寫
: 電磁學裡的電場磁場其實都是張量的分量
: 當你把一個古典定律(定律不只是朗朗上口的方程式)裡的物理量都做了修改
: 當然不能說這條方程還是不變了,其實這看似好像是語言上的問題
我一直在講形式不變,我想內行人都不會刻意誤解。
: 但其實是相對論中一個非常重要的觀念,否則古典力學的書也不會費那麼大篇幅寫
: principle of relativity,我覺得這也是物理人看張量一個很好的觀點
再說一次 F=dp/dt 形式在狹相中仍然成立,沒有必要把他描述的很複雜而神秘
當引進相對論效應後,僅僅是把p=mv改成p=rmv而已,也就是 F=d/dt(rmv)
這樣子是有變的多複雜,又有什麼樣的物理量不容易直觀定義或理解?
F=d/dt(rmv)即不隨慣性標系變化, F=dp/dt 轉換後形式不變
你前面講的很神秘好像必須要弄到四維,會變很複雜然後物理量又巴拉巴拉的....
,講半天物理量要如何也講不清楚。
事實上相對論數值計算程式都是用 F=dp/dt下去寫的,對於同樣的初始條件,選擇
不同的座標系去模擬同一個系統將得到相同的結果,而在不同的座標系下皆使用
F=dp/dt,並沒有說不同座標系下使用的 F=dp/dt 形式就要變掉。這僅僅是三維
的運動方程式很簡單也很容易講解其內涵給其他人聽。
多數人對閩可夫斯基空間不了解,也不懂四向量,不懂這種空間下的幾何。就算是
專業的數值計算也不會刻意用四維去做。物理是一樣的,不管是三維或四維表述。
當你選擇用四維去講解,說這裡面會變複雜,那麼物理量要怎麼樣重新看待或定義
又沒法講清楚沒法講明白,那麼原本是一個熱心的說明,變得也沒有實質幫助,效果
等於故作玄虛。讓人以為這裡面很玄。
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