當前位置:首頁 » 理學法學 » 伽利略變換和洛倫茲變換在物理學上的區別
擴展閱讀
中國網路原創新人樂團 2021-03-31 20:26:56
黨政視頻素材 2021-03-31 20:25:44
廈門大學統計學碩士 2021-03-31 20:25:36

伽利略變換和洛倫茲變換在物理學上的區別

發布時間: 2021-03-19 23:15:27

⑴ 為什麼不同慣性系中物理定律在洛侖茲變換下保持不變 而伽利略變換卻不行

本來牛頓力學在伽利略變換下好好的是保持不變的。
麥克斯韋建立了電磁理論之後,發現其電磁理論在伽利略變換下不能保持不變。
於是愛因斯坦用一個新的時空觀念——相對論來代替舊的絕對時空觀,洛倫茲變換代替了伽利略變換。於是麥克斯韋的電磁理論在新的洛倫茲變換下保持不變了。
但是牛頓力學在新的洛倫茲變換下悲劇了,所以愛因斯坦又修改了牛頓力學。

相對性原理是物理學認定的事情,如果有理論不能符合,那麼就說明理論有問題,要麼修改這個理論,要麼修改時空觀,反正相對性原理必須成立。

⑵ 伽利略變換與洛倫茲變換的區別

呵呵,我剛看完不久~
伽利略變換是一種絕對時空觀的數學表述,意思就是說把一個的坐標or運動在不同的坐標系裡的變換,不變數是加速度。但這種變換的前提是牛頓經典力學的時空觀,就是說時間和長度對於所有參考系都是相同的,沒有小愛同學說的那些「鍾慢效應」什麼的~
洛倫茲變換麻煩點,是狹義相對論中關於不同慣性系之間物理事件時空坐標變換的基本關系式。狹義相對論的運動學結論和時空性質,像是什麼同時性的相對性呀、長度收縮呀、時間延緩呀、速度變換公式、相對論多普勒效應等都可以從洛倫茲變換中直接得出~
求採納

⑶ 伽利略變換與洛倫茲變換的區別

呵呵,我剛看完不久~ 伽利略變換是一種絕對時空觀的數學表述,意思就是說把一個的坐標or運動在不同的坐標系裡的變換,不變數是加速度。但這種變換的前提是牛頓經典力學的時空觀,就是說時間和長度對於所有參考系都是相同的,沒有小愛同學說的那些「鍾慢效應」什麼的~ 洛倫茲變換麻煩點,是狹義相對論中關於不同慣性系之間物理事件時空坐標變換的基本關系式。狹義相對論的運動學結論和時空性質,像是什麼同時性的相對性呀、長度收縮呀、時間延緩呀、速度變換公式、相對論多普勒效應等都可以從洛倫茲變換中直接得出~

求採納

⑷ 大學物理洛倫茲變換和伽利略變換有什麼區別

一切物理現象都發生在時空之中,時空的對稱性必然會影響物理現象的特性;因此在研究物理理論時,往往要研究時空的對稱性。在研究廣義相對論和宇宙學時也是這樣。Weinberg 在他的著名著作《引力論與宇宙論》一書中用了專門一章,標題為「對稱空間」,來討論時空的對稱性。
不同宇宙觀下的時空對稱性
伽利略時空對稱性
對於牛頓力學的背景時空,即伽利略時空,有著下述對稱性:
(N1),所有的空間點都是平權的,所有的瞬時也都是平權的;
(N2),所有的空間方向都是平權的;
(N3),所有作相對勻速直線運動的慣性參照系都是平權的。
洛倫茲時空對稱性
對於狹義相對論的背景時空,即洛倫茲時空,則有著下述對稱性:
(S1),所有的時空點都是平權的;
(S2),所有的時空方向都是平權的。
這里所謂『平權』是指「物理影響相同,沒有誰表現特別」。這里的伽利略時空和洛倫茲時空都是1+3維時空,1維是時間,3維是空間。洛倫茲時空中的時空點是4維時空點,時空方向是4維矢量方向。所有的時空方向都是平權的對稱性包含著所有的空間方向都是平權的對稱性和所有作相對勻速直線運動的慣性參照系都是平權的對稱性。
伽利略時空的對稱性對應著伽利略坐標變換,這個變換具有10個參數(其中N1對稱性4個,N2對稱性3個,N3對稱性3個);在此變換下,牛頓力學的規律保持不變。洛倫茲時空的對稱性對應著洛倫茲坐標變換,這個變換也具有10個參數(其中SI對稱性4個,S2對稱性6個);在此變換下,狹義相對論的物理規律保持不變。

⑸ 伽利略變換式可用哪些方面

伽利略變換(Galilean transformation)是牛頓力學中所使用的兩個相對做等速直線運動的參考系中的時空變換, 屬於一種被動態變換。伽利略變換中,直觀上明顯成立的公式在物體以接近光速運動時就會瓦解,這是相對論性效應造成的。

伽利略變換建基於人們加減物體速度的直覺,變換的核心是假設時間、空間是絕對的、彼此獨立的,其中時間均勻流逝,空間均勻分布且各向同性。

基本信息

  • 中文名稱

    伽利略變換

  • 外文名稱

    Galilean transformation

  • 力學

    牛頓力學

  • 演算法

    公式

  • 屬性

    概念

  • 目錄

    1平移變換

  • 2三種伽利略變換

  • 3變換的局限

  • 折疊編輯本段平移變換

    伽利略變換是整個經典力學的支柱。該理論認為空間是獨立的,與在其中物體的運動無關,運動物體上的光線也發生了彎曲間中的一點,t為一維時間中的一點。時空當中的任何一點可以表達為有序對(x,t)。速度為v的均速運動表達為:

    (X,t)→(X+tv,t),其中v在R內。

    平移表達為:

    (X,t)→(X+a,t+b),其中a在R內,b在R內。

    旋轉表達為:

    (X,t)→(GX,t),其中G:R→R為某正交變換。作為一個李群,伽利略變換的維度為10。

    折疊編輯本段變換的局限

    伽利略變換與牛頓的絕對時間、絕對空間的概念有關。這里所謂絕對是指長度的量度與時間的量度均與參考系的運動或參考系的選擇無關。現代物理學中,電、磁、光學現象所符合的相對性原理與伽利略變換發生了尖銳的矛盾,因此在狹義相對論中修改了絕對時空的概念,空間和時間遵從洛倫茲變換。這時長度與時間的量度都與參考系的速度有關。不過在運動速度遠小於光的速度時,洛倫茲變換近似等於伽利略變換 。

⑹ 什麼是伽利略變換 什麼是洛倫茲變換

伽利略變換是經典力學中用以在兩個只以均速相對移動的參考系之間變換的方法,屬於一種被動態變換。伽利略變換明顯成立的公式在物體以接近光速運動時、亦或者是電磁過程不會成立,這是相對論效應造成的。

洛倫茲變換(Lorentz transformation)是狹義相對論中兩個作相對勻速運動的慣性參考系(S和S′)之間的坐標變換, 是觀測者在不同慣性參考系之間對物理量進行測量時所進行的轉換關系,在數學上表現為一套方程組。洛倫茲變換因其創立者——荷蘭物理學家H·洛倫茲而得名。

(6)伽利略變換和洛倫茲變換在物理學上的區別擴展閱讀

伽利略變換建基於人們加減物體速度的直覺。在其核心,伽利略變換假設時間和空間是絕對的。

這項假設在洛倫茲變換中被舍棄,因此就算在相對論性速度下,洛倫茲變換也是成立的;而伽利略變換則是洛倫茲變換的低速近似值。

伽利略變換與牛頓的絕對時間、絕對空間的概念有關。這里所謂絕對是指長度的量度與時間的量度均與參考系的運動或參考系的選擇無關。

現代物理學中,電、磁、光學現象所符合的相對性原理與伽利略變換發生了尖銳的矛盾,因此在狹義相對論中修改了絕對時空的概念,空間和時間遵從洛倫茲變換。

⑺ 洛侖茲變換是什麼為什麼相對論里古典伽利略變換中的 T不再等於T',而為什麼要加上一個γ

洛倫茲變換
Lorentztransformation
狹義相對論中關於不同慣性系之間物理事件時空坐標變換的基本關系式。設兩個慣性系為S系和S′系,它們相應的笛卡爾坐標軸彼此平行,S′系相對於S系沿x方向運動,速度為v,且當t=t′=0時,S′系與S系的坐標原點重合,則事件在這兩個慣性系的時空坐標之間的洛倫茲變換為x′=γ(x-vt),y′=y,z′=z,t′=γ(t-vx/c2),式中γ=(1-v2/c2)-1/2;c為真空中的光速。不同慣性系中的物理定律必須在洛倫茲變換下保持形式不變。
在相對論以前,H.A.洛倫茲從存在絕對靜止以太的觀念出發,考慮物體運動發生收縮的物質過程得出洛倫茲變換。在洛倫茲理論中,變換所引入的量僅僅看作是數學上的輔助手段,並不包含相對論的時空觀。愛因斯坦與洛倫茲不同,以觀察到的事實為依據,立足於兩條基本原理:相對性原理和光速不變原理,著眼於修改運動、時間、空間等基本概念,重新導出洛倫茲變換,並賦予洛倫茲變換嶄新的物理內容。在狹義相對論中,洛倫茲變換是最基本的關系式,狹義相對論的運動學結論和時空性質,如同時性的相對性、長度收縮、時間延緩、速度變換公式、相對論多普勒效應等都可以從洛倫茲變換中直接得出。

⑻ 簡述伽利略變換和洛倫茲變換,它們之間的關系以及各自在經典力學和相對論力學中的地位

伽利略變換是伽利略相對性原理的體現,用在經典力學,是經典力學的參考系變換公式,牛頓方程在該變換下保持不變。
洛倫茲變換用在描述高速運動的系統上,是由光速不變原理和相對性原理推導出來的,是相對論是重要結論之一。現如今所有的基本物理學方程都必須要求在洛倫茲變換下保持形式不變。是現代物理學最重要的組成部分之一。牛頓力學的方程在該變換下不能保持不變,所以必須修正。

⑼ 為什麼在電磁學中只能用洛倫茲變換而不能用伽利略變換

倒也不是說不能用伽利略變換,而是電磁學的「伽利略變換」,實際上就是什麼都不變。
所以我們在研究「變」的時候用的都是洛倫茲變換。