Re: [請益] 相對論的假設問題
※ 引述《stephenrwu (首當棋衝)》之銘言:
: 相對論有兩個假設
: 1. The law of physics are the same in all inertial reference frame.
: 2. All obserers measure the same value c for the speed of light.
(2)似乎是從(1)的必然結果
光速不變(真空)
其實就隱藏在 馬克士威方程組的結果
我想 (2) 在此真的只是 (1) 的必然結果.
電磁場(在這都特指真空)在不同慣性系統只要接受 "相同 Maxwell's equtions" 規範
自然會有 (2) 的結果 .
wiki 有資料 , 關於(2)的一些討論介紹 , 可以參考看看
http://en.wikipedia.org/wiki/Postulates_of_special_relativity
http://en.wikipedia.org/wiki/Special_relativity
(1) + Maxwell's equtions => (2)
有錯麻煩指正 .
其中有句話很有意思
From the principle of relativity (1) alone without assuming the constancy
of the speed of light (i.e. using the isotropy of space and the symmetry
implied by the principle of special relativity) one can show that
the space-time transformations between inertial frames are either
Euclidean, Galilean, or Lorentzian.
"重點是 Maxwell's equtions 讓其他 2 種可能性都移除了"
在相對論未提出之前 , 我們一直以為我們慣性座標轉換是Galilean transformation
但 Electrodynamic產生的現象,在不同慣性系統時來看會令人充滿疑問 .舉例
(3) 一條無限長均勻帶電的金屬線在z軸,金屬線外有一點靜止電荷,那麼電荷的受力大
小及方式如何 ? , 以傳統的時空 (Galilean transformation) , 在不同的慣性
系統來看是很令人疑惑的 . (如另一慣性座標以沿著z軸等速行進)
(比較總作用力在電荷上似乎會引發一些問題)
(4) 一個電荷靜止於一個均勻磁場(z軸)的空間下, 在另一個沿著x軸等速行進的
慣性系統下看起來又是怎樣 ?
在不同慣性座標 , 會得到不同物理現象 ...?? 這些與以往我們認知相違背
如希望 Electrodynamic 要與 Galilean transformation 不產生矛盾 (以上現象
不產生矛盾)
其中一個方法就是 絕對座標(乙太座標) 的存在 !!!
絕對座標存在(3),(4)就不會產生矛盾 , 所以科學家想要去以實驗尋把它定位出來
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[ Maxwell's equations ] ========================> [ Maxwell's equations ]
Reference frame alilean Transformation reference frame new
abs rel
(i) 這裡預測光速相對於不同慣性座標是會改變的 !
(ii) [ Maxwell's equations ] ≠ [ Maxwell's equations ] !??
new
-----------------------------------------------------------
其中用到(i)去設計實驗,但都沒觀察到絕對座標的證據 .
再一次說明自然界沒有偏好特定慣性系統 .
這之後由 Einstein 重新檢討時空結構得到 Lorentz transformation .
最後有板友可以幫我解釋一下(4)的矛盾該如何在狹義相對論下解釋 ?
(電場磁場 Lorentz 轉換 , 我仍沒做過不曉得如何解釋XDD )
以上有錯麻煩幫我指正
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 61.217.228.73
※ 編輯: keroro321 來自: 61.217.228.73 (08/13 21:01)
※ 編輯: keroro321 來自: 61.217.228.73 (08/13 21:25)
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我想解釋一下我的邏輯
乙太存在 是 可以不排除 慣性座標轉換 是 Galilean Transformation
如果 慣性座標轉換 是 Galilean Transformation
我所查到的是
Maxwell's equations are not invariant under the Galilean Transformation
http://psi.phys.wits.ac.za/teaching/Connell/phys284/2005/lecture-01
/lecture_01/node6.html
因為不會縮短網址,這邊抱歉
※ 編輯: keroro321 來自: 59.112.236.126 (08/14 00:25)
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重點是 Maxwell's equations 經過 慣系座標 轉換要一樣
光速的假設必要與否 是端看 The principle of relativity 包含哪些物理定律
愛因斯坦的對於光速的假設的討論已經有很多人做 , 那些文章裡面會有
比較嚴格的數學推導 ...絕不是像我這邊隨意說說
http://en.wikipedia.org/wiki/Special_relativity_%28alternative_formulations%29
※ 編輯: keroro321 來自: 59.112.235.182 (08/14 08:44)
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好像都沒什交集......
狹義相對論應已發展一段時日了,wiki對於這些錯誤應該是有限
當然沒去檢驗正確性與否 這是比較有問題
[ Maxwell's equations ] ========================> [ Maxwell's equations ]
Reference frame Galilean Transformation Reference frame new
abs rel
Maxwell's equations are not invariant under the Galilean Transformation
這已經寫入教科書 並且說明經過轉換 預測光的速率會變
"只要接受(1)中的定律有包含 Maxwell's equations", 真空光速是 c 自然就給出,
同時也指定了慣性座標轉換不能是 "Galilean Transformation" , 他們是互斥的,
這論點沒什不妥 , 當然實際上如何由麥克生莫雷實驗決定
當然 Einstein 也可把光速設為恆定,推出的 Lorentz transformation , 他還是必須
去重新審視 Maxwell's equations ,也看看經過L轉換是否如預期不變
(這樣可以不預設 Maxwell's equations 在 (1) 中)
不懂 堅持(2)要另外提出的觀點?
※ 編輯: keroro321 來自: 61.216.151.134 (08/14 14:44)
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先謝謝上面回應的板友們
原po當初提的問題 , 從wiki底下那些參考文獻 , 顯示這在以前也有許多人注意到 .
其中有一位 Jules Henri Poincaré也有這方面研究 讓我加深認為
(1)+Maxwell's equations => (2)
也許有真的讀過那些文獻 , 大概才能詳細解說其中情形 .
Griffiths 的書(3rd) 也有提到這事 ( P481 底下) ,作者似乎持反對態度
(他的敘述在這又剛好是沒有理解的 Orz)
先暫時下個結論
(1)在這的描述 對我而言就是 不夠精確 但威力強大 Orz
(2)的假設優點 除了大大顯現與日常生活經驗的矛盾狀況(速度加法)等
其中之一如同下篇文章所說的 能使狹義相對論快速入手!XD
※ 編輯: keroro321 來自: 61.217.237.16 (08/15 00:10)
※ 編輯: keroro321 來自: 61.217.237.16 (08/15 00:13)
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