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老师,我是那个问您 CT红与CT黑的同学,请问一下C^2*[√(1-V^2/C^2)]/(C+V)这个式子是如何推导的

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/07 18:57:19
老师,我是那个问您 CT红与CT黑的同学,请问一下C^2*[√(1-V^2/C^2)]/(C+V)这个式子是如何推导的
我经过复杂的变形才得到您的式子,请问这个式子是经过变形还是直接推导,求推导过程,我比较笨,麻烦您了
这个公式C^2*[√(1-V^2/C^2)]/(C+V)是由原式{u*[√(1-V^2/C^2)]/(1+uv/c^2)}*[√(1-V^2/C^2)]+v 去掉v ,去掉空间收缩率[√(1-V^2/C^2)] 代入u=c 得到的,而原式的本质就是洛伦兹速度合成公式,即(u+v)/(1+uv/c^2) 这个公式的经典推导是利用定义用微分推出的,但我利用了物理含义从另一个角度来推出,这种推导方法更具有物理意义,也间接证明了时空学里面的一些东西.但是,这种推导没有完全摆脱洛伦兹变换,这个公式中的时间收缩率还是由洛伦兹变换得到的.而洛伦兹变换的推导过程仍然太过于数学化.
再问: 老师,再麻烦您一下 {u*[√(1-V^2/C^2)]/(1+uv/c^2)}*[√(1-V^2/C^2)]+v 这个式子是怎么来的呀,比较笨,帮帮我呀 谢谢
再答: 话说不用那么谦虚…… 你有必要知道的那么详细吗?有什么用途吗? 我没办法在这里将严格的推导过程写出来。公式的格式百度知道无法打出, 而且相当麻烦。某些思想理解起来也比较困难。 如果是新人的话,真的没必要研究这么深。
再问: 但是老师真的,我这人非常求真,还是希望您能详细推导一下,当然能否看懂看我的天赋了,我尽量吧 还有如果将速度量直接代入(u+v)/(1+uv/c^2) 红内的光对于黑仍是V,是不是这个公式已经包含了对距离收缩影响的去除,再望你解答
再答: (u+v)/(1+uv/c^2) 这个公式没有去掉空间距离收缩的影响。而是直接得到的观测速度,也就是观测者直接测的速度,它同时包含了时间和空间的相对论效应。 想推导这个公式,首先要会推导洛伦兹变换。你的学历到什么地步?洛伦兹变换的严格推导没问题了吗?把你已经了解了的所有相对论内容和我说一下,还有你的数学水平。线性代数(着重于矩阵分析),以及数学分析到什么地步了?这些知识都用得到。你要知道,光是简化后的洛伦兹变换的推导,这里的篇幅就不够。
再问: 我高中在读,洛伦兹变换基本可以独立推导,深层次分析未涉及。微积分中考后稍有涉猎,关于数学分析真的就是书本水平了。 您所推导的光速度不是观察者观察的速度,是否是一种由最后状态所推导的一种不存在的状态速度,我还是不能脱离数学公式思考这个速度 虽然可能我如今积淀不够,但还是望您解答。
再答: {u*[√(1-V^2/C^2)]/(1+uv/c^2)}*[√(1-V^2/C^2)]+v=(u+v)/(1+uv/c^2) ,去掉空间收缩率之后才是一种不存在的理想概念速度, 而这个公式{u*[√(1-V^2/C^2)]/(1+uv/c^2)}*[√(1-V^2/C^2)]+v 是观测者观测的实际速度,是真实的,而且与速度合成公式求出的速度是等价的,左边可以化简成为右边。 我说的洛伦兹变换的推导是严格推导,完全由相对论的两个基本公设以及矩阵分析得到的结果,其结果表达式也不是那种运动速度沿着x轴的特殊情况,而是矢量表达式。如果没学过矩阵分析,又怎么可能严格推导出洛伦兹变换呢?物理的知识不是独立的。数学功底必须要深。洛伦兹变换的严格推导整整会用去好几页的篇幅,连大学课本上也仅仅把这个推导放在了附录中,一般大学生也无法记住推导过程。这里面用到的公理只有光速不变原理和狭义相对性原理,以及数学知识,不能有其他任何假设。 所以你先用你的知识推导一下固有洛伦兹变换,也就是下列式子: X'=d(ik)X-V'[((1-v^2/c^2)^(-1/2)-1) (V·X)/v^2-(1-v^2/c^2)^(-1/2)t] 和t'=(1-v^2/c^2)^(-1/2)(t-(V·X)/c^2)) 【大写字母表示矢量】 我根据你的推导过程判断一下。 还有,还是你问具体的问题比较好,我给你回答。推导过程这种问题太笼统了。
再问: 我缺的知识只是还是太多了,这个问题我还是放弃吧,在这个世界面前,第一次感觉自己是如此的渺小与自卑,如果您有时间的话,再给我说说你所问的两个公式推导的意思,不说也罢,总之真的很感谢您
再答: 嘛,并非什么自卑与渺小的问题。较真是好习惯,不过现在的知识含量太少,之所以要一步一步来就是这个原因。数学功底和物理功底都必须达到了才可以往下进行。固有洛伦兹变换的推导是学习相对论的基础,我给你的这两个公式就是一般形式的洛伦兹坐标变换。因为是矢量表示的,要比你所见到的样式更为一般。d(ik)是闵氏度规。相信我,如果知识还不够的话,并不是理解到那里的问题,而是从一开始就不能前进。洛伦兹变换的推导需要行列式,偏导数,非欧几何的充分知识,这些没学过的话,是不可能看懂的。一步一步来吧。既然是高中的,先看一些科普书,把物理思想的功底先打好,这样才能容易理解。