✔ 最佳答案
這兩個問題都問的很好
但好的問題往往有個特色那就是不容易回答 甚至根本沒辦法回答(比方說統一場論與李氏群的關係)
如果要詳細討論建議你去看理查 費曼(上世紀理論物理學界排前20名的大師輩人物 曾任教於美國知名大學 諾貝爾得主 他所寫的別鬧 費曼先生為台灣科普界極暢銷的一本書)先生的費曼的六堂easy相對論 書中費曼對相對論 對稱性以及一些相關概念作了許多精采的介紹 在此稍為討論一下這個問題
1.羅倫茲變換是狹義相對論裡非常重要的數學式 他與伽利略變換不同 從羅倫茲變換中可以看出 不同坐標系中時間與空間是不等同的 這與古典的絕對時空並不相同
當初羅倫茲變換是由於人們相信電磁波也需要介質(這當然已被推翻 電磁波在真空中亦可傳遞) 因此人們再尋找電磁波介質時發現了 一些數據並不符合當時預想 因此羅倫茲本人把馬克思威方程式做修正 推出 羅倫茲不變性
羅倫茲不變性的物理意義是由愛氏(鼎鼎大名的 艾爾伯愛因斯坦先生20世紀物理界的泰山北斗 以相對論聞名於世)提出的
其中的意義就是光速恆定 與物理定律在慣性(等速與靜止)座標系內有相同形式
值得一提的事 愛氏在思考相對論時也是由馬克斯威爾方程式出發 愛氏並不認同馬克斯威爾的一些觀點 因此愛氏經過長年思考之後提出數個著名的假想實驗(假想一個狀況 去探究結果在近代物理中這樣的例子有不少 著名的就有8.9個)推翻了同時性的概念
2.由質量修正式出發M=m/{(1-v*v/c*c)^1/2}(式中的c為光速)此為一式
再力等於動量對時間的微分 兩邊對位置積分 比較等式兩邊
一邊為動能(在式中以E替代)的微分 一邊為力對位置積分 再用上式把力代換掉
加上速度為位置對時間的微分式 得出動能微分等於速度乘動量微分
又由微積分公式知乘法微分 為微前一項乘後一項不微加上微後一項乘前一項不微知v*vdm+m*vdv=dE此為二式
一式帶入二項式定理近似可得M*M*c*c-m*m*v*v=m*m*c*c(式中c為光速)
在把此式帶入上式兩邊同時積分可得E=M*c*c-m*c*c(前一項為總能後一項為靜止能量)