狭义相对论--洛仑兹变换推导

看了好多书，总是觉得讲的不清楚，经过两天的折腾，终于明白是怎么回事了。

1、出了什么问题：光速不变性原理

牛顿物理学的绝对时空观解决不了一个问题，就是光速不变的问题，实践证明，光速是不变的，无论在任何的惯性坐标系中都是不变的，这叫做光速不变性原理。

2、相对性原理：

这是一条公设：时间空间是均匀的，因此在平行运行的惯性坐标系之间的左边转换应该是线性的，并且是相同的。

3、问题的数学表达：

两个坐标系s，s1，并且s1相对于s沿x轴正向以速度v做匀速直线运动，假设一个事件A，在s中的坐标是（x，y，z，t），在s1中的坐标是（x1，y1，z1，t1）

绝对时空观的伽利略变换是：

x=x1+vt

y=y1

z=z1

t=t1

但是这显然不能满足光速不变性原理，为了满足这个原理，同时满足相对性（线性）原理，x=x1+vt将不再成立，但是还需要满足线性，修改如下：增加了一个系数k

x=k(x1+vt) 1)

同时相对性原理要求相似性：因此有

x1=k(x-vt1) 2)

1)，2)两个公式是由相似性原理决定的

而光速不变原理描述如下：

x=ct 3)

x1=ct1 4)

将3)，4)代入1)，2)演算：

(c-u)*t=kct1

kct=(c+u)t1

于是得出，k=(1-(v/c)^2)^(1/2)

这就是洛仑兹变换。

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评论：虽然狭义相对论原理以及洛伦兹变换早已成为经典，但是还有有一点问题，先留在这里：

1、光速不变性原理来源于经验和实验，无法从理论上给出推论的源头

2、相似性原理总是感觉过于武断，为何这样假设？？

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