“光速为有限值”条件下运动观测中“时空变换”的最简捷推导 - viXraorg.PDFVIP

“光速为有限值”条件下 运动观测中 “时空变换”的最简捷推导 中国社会科学院 周 方 zhoufang@ tony_zf_zf_zf@126.com 只在“真空中光速为无穷大”假定条件下才能够成立。 描述‘互 摘要 伽利略变换 伽利略变换 作匀速直线相对运动的两个观测者对同一运动质点的观测矢量通过两观测者之间的位置矢 量形成的矢量合成关系’。笔者利用伽利略变换的这一性质，用最简捷的方法推导出“两观 测者有相对运动且真空中光速为有限值”条件下唯一客观存在的时空变换 — 周方变换 （Z 变换）。 关键词 时空变换 伽利略变换 周方变换 Z 变换 （一）伽利略变换 ′ x y 设：在物理空间内K 系的 轴、 轴、z 轴中没有任何一个轴优越于另一个轴，以及K ′ ′ ′ ′ ′ x y x 系的 轴、 轴、z 轴中也没有任何一个轴优越于另一个轴。K 系与K 系之间始终保持 ′ ′ ′ 轴平行于 x 轴，y 轴平行于y 轴及z 轴平行于z 轴。K 系相对于K 系作匀速直线平移运 u= const. u x y 动，相对速度为 。相对速度矢量 在 轴、 轴、z 轴上的分量分别为u 、u 、 x y 。观测者被设置在坐标系的原点。 系观测者和 ′系观测者各配有时钟，而且两时钟完 u K K z ′ ′ ′ ′ ′ 全同步运行。在时刻 t = t = 0 ， K 系原点（ x = y = z = 0 ）恰好经过K 系原点 x = y = z = 0 ′ （ ），这时两观测者的时钟相互对准到零点。K 系与K 系之间的关系示于图 1。 1 ′ y y ′ ′