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回复:闵氏几何与狭义相对论

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才学疏浅,感觉有点难懂


17楼2014-07-11 14:28
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    IP属地:北京来自Android客户端18楼2014-07-12 00:02
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      (接上贴)。那么物理学家就把伽利略坐标系分别对应入座:
      那么四维线元形式(物理上):
      退化为二维线元:对应二阶的矩阵

      上式的线元公式对应(这是一个圆)
      意思是在欧氏几何中由于存在欧氏度规,其线元的几何意义是:定点到定长的集合是圆


      IP属地:江苏本楼含有高级字体19楼2014-07-12 01:23
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        来自Android客户端20楼2014-07-12 01:47
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          下面来看看闵氏几何。
          闵氏度规记为
          其对应的四阶矩阵形式是
          三阶矩阵是
          二 阶矩阵是
          两种度规最大的不同之处就是前面我所说的根源,即第一项,欧氏为”+1“,闵氏为”-1“。
          那么,闵氏线元的四维形式(数学上)是:
          同理,物理学家还是把伽利略坐标系对应入座,其四维线元形式(物理上)是:
          退化为二维,即二维的闵氏度规所对应的二阶矩阵是
          那么,二维闵氏线元是
          上式对应于公式
          这是一个双曲线。


          IP属地:江苏21楼2014-07-12 01:49
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            在闵氏几何中,由于存在闵氏度规
            其线元的几何意义是:定点到定长距离的集合是双曲线。
            欧氏几何是圆,而闵氏几何是双曲线!

            |OA|=|OB|=|OC|<|OD|
            定点O与双曲线上任意一点的距离都相等。(这结论当然是在闵氏几何中,若这是欧氏几何,这结论就应该改为楼上那贴中所说的”圆“)


            IP属地:江苏22楼2014-07-12 02:06
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              5、回到时空图
              ① 还记得前面提到的类时,类空和类光区域吗?
              先说类时区域,在其内任意取一点P,计算|OP|的长度
              发现|OP|的时间与空间分量:|t|>|x|,结合闵氏线元
              一眼就能看出(ds)^2 < 0 。一个数的平方小于零,那么这个数在实数域上是不成立的,所以开方的话,ds就很自然的用虚数”i“来表示了。那么”t“轴又可记为”it“轴,这就是为什么有些百科书上称”闵时空“为”复时空“的原因;而霍金在他的《时间简史》中称时间为”虚时间“;洛伦茨变换还有其较复杂的”复数形式的洛伦茨变换“。这几个例子的根本原因就是闵氏度规的第一项。即时间项为”-1“,导致了线元表达式是两坐标分量的平方数相减,而不像欧氏几何中那样平方数相加。
              在闵氏几何的类时区域内,质点世界线线长的平方:(ds)^2 < 0 ,出现在这区域内的数属于复数域。


              IP属地:江苏23楼2014-07-12 02:29
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                ② 再说说类空区域
                与类时区域一样,计算|OP|长度。下面就简单说了。
                |t|>|x| 与闵氏线元联立,
                得出:(ds)^2 > 0 ,则ds ∈ R
                一切正常,类似于欧氏几何,这个区域内的数都是实数。


                IP属地:江苏24楼2014-07-12 02:40
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                  ③ 类光区域
                  所谓的类光区域,其实就是两根正反程光子世界线(这句话当然是对于某个事件来讲,因为所有事件的光子世界线是充满整个闵氏时空的线簇)。
                  任意取几个点,如P,Q,M,N
                  |t|=|x|,联立闵氏线元,得出(ds)^2 = 0 ,即|OP|=|OQ|=|OM|=|ON|=|PQ|=|MN|= 0
                  光子世界线上任意两点之间的距离都相等,且为零!
                  所以,当你看到某些贴子,群中在讨论,总会发现有人爱问这样的问题:”假如我以光速运动,看到的东西会发生什么?“ ,”假如以光子作为参考系,看别的是否也是光速运动还是静止?“等等,这时你就可以告诉他:光不能作为参考系,因为光子世界线线长恒为零!


                  IP属地:江苏25楼2014-07-12 02:52
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                    来自Android客户端27楼2014-07-13 21:16
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                      转的话好歹也标上个转啊


                      IP属地:北京来自iPhone客户端28楼2014-07-14 00:37
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                        来自Android客户端31楼2014-07-15 17:42
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                          由于不会用word打矩阵,就用行列式代替,读者自明


                          IP属地:江苏来自Android客户端32楼2014-07-17 20:52
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                            IP属地:江苏来自Android客户端33楼2014-08-08 09:03
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                              很不错啊……PS:我看到世界线这三个字就整个人都斯巴达了


                              IP属地:德国34楼2014-08-08 13:28
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