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


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 4-ускорение и преобразования Лоренца
Сообщение28.09.2013, 16:45 


09/08/11
78
По определению ЛЛ2, 4-ускорение - это производная 4-скорости по интервалу:
$$A^i=\frac{dU^i}{ds},$$
причём 4-скорость определяется как производная мировой точки по интервалу, давая такой результат:
$$U=\left(\frac1{\sqrt{1-v^2/c^2}},\frac{\vec v/c}{\sqrt{1-v^2/c^2}}\right),$$

Я вычисляю 4-ускорение по определению (для $\vec v \uparrow\uparrow \vec e_1$):
$$\left(A^i\right)=\left(\frac{dU^i}{ds}\right)=\left(\frac{du^i}{c dt\sqrt{1-v^2/c^2}}\right)=\left(\frac{vwc}{\left(c^2-v^2\right)^2},\frac{c^2w}{\left(c^2-v^2\right)^2},0,0\right),\;\;\;\;\;\;\;\;\;(1)$$
где $w$ - ускорение с собственной СО.

Всё вроде бы ничего, и подстановка $v=0$ даёт $A^iA_i=-\frac{w^2}{c^4}$, согласующееся с ЛЛ2, но: ведь $\left(A^i\right)$ - вектор; казалось бы, при преобразовании Лоренца $L$ он должен преобразовываться как вектор, однако для перехода от собственной СО к некоторой инерциальной получается несколько иначе:
$$\left(A\right)^i=L\cdot \left(A_{com}^i\right)=\left(\frac{vw}{c^3\sqrt{1-v^2/c^2}},\frac{w}{c^2\sqrt{1-v^2/c^2}},0,0\right),$$
т.е. при преобразовании Лоренца вектора $A_{com}=\left(0,w/c^2,0,0\right)$ результат отличается от $(1)$ в $\frac{c^3}{\left(c^2-v^2\right)^{3/2}}$ раза.

В чём моя ошибка?

 Профиль  
                  
 
 Re: 4-ускорение и преобразования Лоренца
Сообщение28.09.2013, 17:10 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
3-ускорение тоже по-разному выглядит в разных ИСО. Это в нерелятивистской физике мы могли полагаться, что ускорение в любой системе отсчёта одинаково (инвариант). В релятивистской оно есть всего лишь проекция 4-ускорения, и не меняется только в первом приближении.

Поэтому, во второй формуле у вас должно стоять, соответственно, не $w,$ а $w_{com}.$ Два выражения пропорциональны друг другу, и соответствуют соотношению между $w$ и $w_{com}.$ (Будьте осторожны, когда ускорение не коллинеарно скорости: тогда вектор ускорения при преобразовании Лоренца не только меняет длину, но и поворачивается, и приходится рассматривать два соотношения: между продольными и между поперечными составляющими ускорения.)

 Профиль  
                  
 
 Re: 4-ускорение и преобразования Лоренца
Сообщение28.09.2013, 19:46 


09/08/11
78
Munin
Спасибо огромное! Действительно, я даже не задумывался, что после преобразований 3-ускорение уже невалидно в том же виде, как было до преобразования. Наверно, искал бы ошибку ещё неделю, если бы не вы :)

 Профиль  
                  
 
 Re: 4-ускорение и преобразования Лоренца
Сообщение28.09.2013, 20:36 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
В общем, обращайте внимание, величиной какого типа становится то, что в нерелятивистской физике простой вектор или скаляр. Истинных 4-скаляров не так уж много: интервал, масса, действие, заряд...

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

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