洛伦兹收缩许多人是确信无疑的,尽管洛伦兹自己否定了它,尽管瑞利的光双折实验否定了它,尽管长度收缩没有找到任何可以认定物理上的原因。 但是比较一下伽利略变换与洛伦兹变换就会发现,它们的区别在于洛伦兹变换等式x=γ(x'+vt')的右边比伽利略变换多了一个收缩因子的倒数——γ,如果不乘以γ,等式右边就会小于左边的x。所以,括弧里的x'+vt'比起伽利略变换的x'+vt',确实是短了。 所以人们相信洛伦兹收缩也是有根据的。 那么又怎么来解决与瑞利实验的矛盾呢? 我们仔细分析一下,在洛伦兹变换中的x,乃是光在t时间里通过的路程,而不是物体自身的长度。 我们再考虑一下什么是做功。所谓做功,就是能量从一个物体转移到另一个物体。 从这个角度再来考察洛伦兹变换: 在洛伦兹变换两边乘以G=mg,得到光源通过发光向周围空间做功的形式: Gx=(γG)(x'+vt') 根据质速关系,动光源的质量增至静止时的γ倍,所以它发射的光子的重量也重了,与静止光源的光子相比,只要通过较短的距离,就可以向周围传输一定数量的能量。 洛伦兹变换之所以有广泛的用途,就是因为它是一个能量守恒定律。
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