牛顿定律隐含了相对论协变性

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版主: verdeliteTheMatrix

FGH
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#42 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

帖子 FGH »

nobrain 写了: 2024年 5月 24日 02:39 不就是相对性原理吗。牛顿力学当然是符合伽利略变换的协变性的。问题是麦克斯韦方程组不符合。
后来才认识到原理麦克斯韦方程组符合的是洛伦兹变换的协变性。这才引出狭义相对论。
这算是上过物理学本科的人的常识吧
我高中问过老师这样一个问题:两个电荷平行运动,各自产生磁场,磁场又对运动电荷产生横向力。
那么这个力为什么因为参照系的改变而改变?
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#43 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

帖子 Caravel楼主 »

TheMatrix 写了: 2024年 5月 24日 10:34 图片

这一点是怎么得出来的?(接受低速近似的话)

为什么B不随运动速度变化?

E的变化第二项由磁场和速度产生,这是实验定律吧?能从Maxwell方程本身推出来吗?
最简单的办法是取相对论的变换,取低速近似。

前相对轮时期有没有办法得到,应该没有办法得到完全自洽的理论。可以选取一个出发点,比如有一个思路是看运动带电粒子的受力,在静止参考系,只受到电场力,运动的还有洛伦兹力,复合这个公式。
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#44 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

帖子 Caravel楼主 »

TheMatrix 写了: 2024年 5月 24日 10:34 图片

这一点是怎么得出来的?(接受低速近似的话)

为什么B不随运动速度变化?

E的变化第二项由磁场和速度产生,这是实验定律吧?能从Maxwell方程本身推出来吗?
这个问题不简单,历史上有多个不同的近似给出,这个人认为有两种近似。

In 2013, Rousseaux published a review and summary of Galilean electromagnetism.
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#45 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

帖子 TheMatrix »

说一下我目前的认识。

协变性,简单说就是物理规律的不变性。也可以说是形式的不变性,符号序列的不变性。

展开的话,就还要说两条:
1,随什么的变化而不变。这就要说到是伽利略变换还是洛伦兹变换,或者是其他变换。
2,In terms of 什么而表达的规律,而不变。也就是公式中用到了什么项。不用这个项就没有公式的不变性。也可以说这个项收纳了公式中变化的部分。
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#46 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

帖子 nobrain »

既然是探讨麦克斯韦方程组是否在伽利略变化下协变,就应该用牛顿力学的思路处理这个问题。
在牛顿力学里认为洛伦兹力在不同惯性系下是不变的,即 q{E-vB}=q{E'-v'B'}
考虑到伽利略变换的速度:
v'=v-V (V是两惯性系相对速度)
这样 E'-v'B' = E-(v'+V)B
这样的一个不定方程为消除v',只有
B=B'
E=E'+VB’
我在这个人的讲义里第七章看到的
https://personal.rhul.ac.uk/UHAP/027/PH2420/
Caravel 写了: 2024年 5月 24日 11:34 最简单的办法是取相对论的变换,取低速近似。

前相对轮时期有没有办法得到,应该没有办法得到完全自洽的理论。可以选取一个出发点,比如有一个思路是看运动带电粒子的受力,在静止参考系,只受到电场力,运动的还有洛伦兹力,复合这个公式。
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#47 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

帖子 nobrain »

FGH 写了: 2024年 5月 24日 11:27 我高中问过老师这样一个问题:两个电荷平行运动,各自产生磁场,磁场又对运动电荷产生横向力。
那么这个力为什么因为参照系的改变而改变?
这应该是个等价的问题,如果麦克斯韦方程组在伽利略变换下符合相对性原理,那么这个力就不随惯性系的变化而变化了
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#48 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

帖子 Caravel楼主 »

nobrain 写了: 2024年 5月 24日 20:56 既然是探讨麦克斯韦方程组是否在伽利略变化下协变,就应该用牛顿力学的思路处理这个问题。
在牛顿力学里认为洛伦兹力在不同惯性系下是不变的,即 q{E-vB}=q{E'-v'B'}
考虑到伽利略变换的速度:
v'=v-V (V是两惯性系相对速度)
这样 E'-v'B' = E-(v'+V)B
这样的一个不定方程为消除v',只有
B=B'
E=E'+VB’
我在这个人的讲义里第七章看到的
https://personal.rhul.ac.uk/UHAP/027/PH2420/
这就是我说的洛伦兹力的方法
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#49 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

帖子 FGH »

nobrain 写了: 2024年 5月 24日 21:15 这应该是个等价的问题,如果麦克斯韦方程组在伽利略变换下符合相对性原理,那么这个力就不随惯性系的变化而变化了
我的视野比较狭窄,看不到麦克斯韦方程组和牛顿力学的不融洽问题。
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#50 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

帖子 nobrain »

FGH 写了: 2024年 5月 24日 22:13 我的视野比较狭窄,看不到麦克斯韦方程组和牛顿力学的不融洽问题。
牛顿力学在伽利略变换下符合相对性原理,麦克斯韦方程组则不然。
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