2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Вывод преобразований Лоренца. Р. Утияма.
Сообщение25.08.2020, 20:45 


25/04/12
42
Помогите разобраться с выводом проеобразовния Лоренца в книге Р. Утияма "Теория относительности" параграф 3 (1979).

Выражение $x^2 - (ct)^2 = x'^2 - (ct')^2$ (3.3`). Получене как равенство интервалов при условии, что $y=y', z=z'$.

Примем теперь, что $x' = ax + bt; t' = fx + gt$ (3.4), где коэффициенты $a, b, f, g$ зависят только от скорости $v$ - скорости движения движущейся с.к. отностиельно неподвижной.

Далее автор получает уравнение движение начала коордиант O' в неподвижной с.к. S: $x = -(b/a)t$. Следовательно, $-b/a = v$ (3.5).

Подставляя формулы (3.4) в соотношение (3.3`), учитывая, что соотношение (3.3`) должно иметь место при произвольных $x, t$ и принимая во внимание формулу (3.5) определим неизвестные коэффциенты $a, b, f, g$.

У меня не выходит понять как из 3-х уравнений можно найти 4 неизвестных, даже при наличии условия (3.5).

Подскажите, как это проделывает автор?

 Профиль  
                  
 
 Re: Вывод преобразований Лоренца. Р. Утияма.
Сообщение25.08.2020, 21:22 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
Без условия симметрии прямых и обратных преобразований - того что обратные должны отличаться только знаком $v$ - данных для вывода недостаточно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вывод преобразований Лоренца. Р. Утияма.
Сообщение25.08.2020, 21:58 
Заслуженный участник


23/07/08
10626
Crna Gora
antonio.troitsky в сообщении #1480722 писал(а):
У меня не выходит понять как из 3-х уравнений можно найти 4 неизвестных, даже при наличии условия (3.5).
Тут 4 условия: одно — это (3.5), а ещё три получаются из (3.3').

Подробно.

При линейном преобразовании координат (3.4)
$x' = ax + bt$
$t' = fx + gt$
при произвольных коэффициентах $a,b,f,g$ полином $x'^2-t'^2$, выраженный через координаты $x,t$, будет иметь вид
$Px^2+2Qxt+Rt^2$,
где
$P=a^2-f^2$
$Q=ab-fg$
$R=b^2-g^2$

Условие (3.3') — это требование, чтобы полином $x'^2-t'^2$ сохранял форму при преобразовании (3.4):
$x'^2-t'^2=x^2-t^2=1x^2+2\cdot 0xt+(-1)t^2$
Отсюда получаются сразу три условия:
$P=a^2-f^2=1$
$Q=ab-fg=0$
$R=b^2-g^2=-1$

Мораль: условие равенства функций часто даёт намного больше, чем условие равенства чисел.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вывод преобразований Лоренца. Р. Утияма.
Сообщение25.08.2020, 22:12 


25/04/12
42
Я вроде бы также рассуждал, только почему-то у Вас не хватате коэффициента $c^2$.
svv в сообщении #1480730 писал(а):
$P=a^2-f^2$
$Q=ab-fg$
$R=b^2-g^2$


У меня получалось:
$P=a^2-c^2f^2=1$
$Q=ab-c^2fg=0$
$R=b^2-c^2g^2=-1$

 Профиль  
                  
 
 Re: Вывод преобразований Лоренца. Р. Утияма.
Сообщение25.08.2020, 22:15 
Заслуженный участник


23/07/08
10626
Crna Gora
Да, забыл сделать оговорку. Часто в теор.физике используется система единиц, в которой $c=1$ (и тогда время и длина измеряются в одних единицах). Это упрощает запись формул.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group