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本人的57434帖前五步根据时空均匀线性公设,惯性系平权公设,以及由此衍生的空间反演不变性,得到了一个包含洛仑兹变换和伽利略变换的一般变换,有一个待定参数t00,用γ替换t00以使表达式简洁,则该一般变换为 t'=γt-[(γ-1/γ)/v]x (1) dx'/dt'=(dx/dt-v)/[1-(dx/dt)(1-1/γv2)/v] (5) 注意到dx/dt是速度的定义,设dx/dt=u,描述一个在R系中以速度u沿x轴运动的粒子P,令w=dx'/dt',为粒子P在R'系中沿x'轴运动的速度,代入(5)得 w=(u-v)/[1-(1-1/γv2)u/v] (6) 建立与P关联的时空坐标系,其原点与R,R'原点重合。根据相对速度对等原则(惯性系平权原理的推论),在P系观察者看来,R系观察者的速度为-u,而R'系观察者的速度为-w。 如果将x,xp轴反向,则在P系观察者看来,R系观察者的速度为u,R'系观察者变成了(6)式中的“被考察粒子”,该“粒子”相对于P系观察者的速度是w(注意负号没了,因为xp轴反向了),相对于R系观察者的速度是-v(请仔细体会三者地位的对称性转换)。代入(6)式有 -v=(w-u)/[1-(1-1/γu2)w/u] (7) 变形得到 w=(u-v)/[1-(1-1/γu2)v/u] (8) 与(6)式比较可得 (1-1/γv2)u/v=(1-1/γu2)v/u 即 u/sqrt(1-1/γu2)=v/sqrt(1-1/γv2) 也就是v/sqrt(1-1/γv2)=与v无关的常量h,由此解得 γv=1/sqrt(1-v2/h2) 去掉下标,代回(1)(2)(3)(4)得到有物理意义的一般变换 t'=γ(t-vx/h2) 由此变换可导出速度合成公式 u(+)v=(u+v)/(1+uv/h2) 显然,h(+)u=h,即h是速度上限,它与任何速度合成都得到h,即“h不变原理”。(其实,由γ的表达式就可知v < h) 当且仅当h为无穷大时,得到伽利略变换。就逻辑美而言,这样一个优美的h变换,不应外推到h为无穷大。 这样,我们就可根据“惯性系平权原理”“时空均匀线性公设”“无超距作用”三个公设得到洛仑兹变换!速度上限不变原理只是定理而非公设!而哪种具体物质的运动速度为上限h,或者真实物质运动速度能否达到上限h,完全是一个实验问题。 实验发现,真空光速c就是那个不变的上限h。 |