详细说说狭义相对论的速度合成公式:U=(u+v)/(1+uv/cc)
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a b
<------------- x ---------->
物体x位于中央;物体a在x的左边,并相对于x向左运动,a、x相对速度为u;物体b在x的右边,并相对于x向右运行,b、x相对速度为v。则a、b相对速度U=(u+v)/(1+uv/cc)。可见,U、u、v三个速度物理量具有很明确的物理含义,那个“非关联速度--x眼里a、b的相对速度”并没有出现在此公式内。注意:a、b的相对速度U,指的是a或者b观察对方相对于自己的相对速度,只涉及到相对两方,并不涉及到第三者。而那个非关联速度涉及到了x这个第三者。并不是说推导的过程中不需要第三者,相反,推导的过程中一定需要第三者,因为u、v都是相对于第三者的速度。而所求的物理量的物理意义(那个相对速度U的物理意义),与第三者无关。
速度叠加公式应该理解为:如果你相对于他的速度为v,而他相对于我的速度为u,那么你相对于我的速度U就等于。。。在牛顿力学中,U=v+u;在狭义相对论中,U=(u+v)/(1+uv/cc)。狭义相对论中讨论问题,应该善于转变角色,“相对于谁的”是非常重要的。主角(观察者)不同,所涉及到的物理量的含义就完全不同。关于这个公式如何得到,对洛伦兹变换进行微分就可以得到了。
guojia
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