洛仑兹变换与爱因斯坦狭义相对论

论述了在洛仑兹变换下光速不变、电磁学中麦克斯韦方程的形式不变、力学中牛顿运动定律形式不变，因而证明了洛仑兹变换与爱因斯坦狭义相对论的关系。     

狭义相对论中的可变换假设与极限速率

指出了狭义相对论中除了相对性原理和光速不变原理之外隐含的一条重要假设--可变换假设.证明了可变换假设与极限速率假设的等价性,从而说明了"光速是极限速率",是狭义相对论的假设,而不是狭义相对论的结论,并且这个假设没有得到可信的实验证明.     

狭义相对论第二公设是第一公设的必然

本文讨论了爱因斯坦相对论两个公设之间的关系，指出有争义的“光速不变原理”实际上是相对性原理的必然产物。     

狭义相对论中两个易混淆的问题

本文就狭义相对论中两个易混淆的问题(伽利略坐标变换与牛顿的绝对时空观、相对速度与速度变换),从物理学发展史和基本概念上加以阐述、予以澄清。指出不应把伽利略坐标变换看成是绝对时空观。爱因斯坦的狭义相对论正是在否定绝对时空观的基础上产生的,理应看成是发展了伽利略的相对性原理。本文又把相对速度分为二种概念,指出它与速度变换法则是两回事,并举例说明之。     

狭义相对论与超光速运动

近来年,王力军等利用增益线性反常色散,证明了激光脉冲在铯原子气中的超光速传递;激光脉冲在此区域以超过光速c甚至负的群速传递,而脉冲的外形无改变.以往课本上说,没有任何东西,包括光本身的传递能快于光.新的实验表明它不再正确.研究表明,如果人们相信超光速运动可能存在,那么按照爱恩斯坦的方法,利用芬斯勒时空ds4=gijkldxidxjdxkdxl取代通常的闵柯夫斯基时空,我们可以得到新的时空变换.基于新变换的讨论不仅可保留Einstein狭义相对论的全部内容而且包容超光速运动.     

谈光速不变原理及其解析方法

由于人们缺少高速运动的实践，大多数人接受光速不变原理是勉强的．本采用速度的传统定义．即路程与时间的比值．以洛化兹变换，求得光速不变原理．旨在使人们更容易的认识狭义相对论的这一基本原理。     

狭义相对论的时空变换

本文探讨了狭义相对论的时空变换所要满足的条件,并给出了一定条件下两惯性系之间的变换式和相对论效应。     

论狭义相对论的实验基础

就狭义相对论有无实验基础，能否用实验来证实狭义相对论，时问膨胀、空间收缩的相对性是否存在，洛伦兹变换是相对的还是绝对的等一系列问题进行了分析和讨论，并得出了这样的结论：目前在文献中所能查到的实验没有一个符合爱因斯坦所提出的要求．这些实验只能证实时间膨胀是存在的并且具有绝对性，但不能证实相对论的正确性．     

普通情况下的多普勒效应表达式

考虑到波源和接收器相对于介质同时沿不同方向运动，推导出普遍情况下的机械波多普勒效应表达式．基于爱因斯坦的相对性原理和光速不变原理，利用狭义相对论的时间膨胀公式，推导出光在真空中的多普勒效应表达式．这一推导方法简单明了，物理概念清晰．最后给出了应用多普勒效应表达式的两个实例．     

与工科生谈谈怎样认识“狭义相对论”

大学工科《普通物理学》“狭义相对论基础”这一章，是近代物理学这部分知识的重点和难点．根据多年的教学经验，对迈克尔逊—莫雷实验进行了进一步的阐述，为使学生对光速不变原理有更深理解；对时间延缓效应公式△t=τ/√1-（v/c)^2进行了讨论，引导学生从实验的角度认识到时间延缓的客观性，从而牢固树立起狭义相对论的时空观；最后，从动力学方面进一步对牛顿运动定律与狭义相对论进行了比较，以帮助学生更全面地认识狭义相对论．     

狭义相对论的逻辑不自洽问题和新伽利略时空观

科学理论需要在逻辑上自洽.分析了狭义相对论对高速运动的不稳定微观粒子寿命延长的解释,发现狭义相对论的解释否定了光速不变原理或相对论性时空观.进一步分析发现,在狭义相对论"时间膨胀"和"长度收缩"的推导过程中,观察系和被观察系的指定完全相反.这一现象说明"时间膨胀"和"长度收缩"不是狭义相对论的逻辑结果,狭义相对论的逻辑结论应该是"时间收缩"和"长度收缩"(或"时间膨胀"和"长度膨胀").在狭义相对论的理论框架内不能正确地推导出运动物体的横质量,在狭义相对论的框架内得出正确横质量公式的推导都存在逻辑或物理错误.因此,狭义相对论在逻辑上是不自洽的,相对论性时空观没有实验证据.现代物理学应该建立在以局部优势引力场为相对优越参照系的新伽利略时空观的基础上.从光传播媒介对应于局部优势引力场这一原则出发,解释了迈克尔逊-莫雷实验、菲索流水光速实验和光行差现象."运动质量"可由运动物体在受电磁场或引力场作用时受力的大小与该物体的运动速度有关得到解释.不稳定粒子寿命和物理时钟受各自的运动状态影响,也可以分别由粒子衰变和物理时钟依赖的具体物理过程受其相对于局部优势引力场的运动状态的影响来解释.     

推广的Sagnac效应、GPS和对狭义相对论两个原理的实验检验

Sagnac效应是物理学一个没有解决的基本问题。推广的Sagnac效应实验和GPS中作匀速直线运动的接收器的Sagnac效应表明它们和光速不变原理不一致。但由于在光速不变原理争论中存在的问题，狭义相对论的最好的判决实验是检验相对性原理的实验，也就是速度计是否存在。     

航天导航测量机制的启示和时空理论

在分析航天导航测量机制的基础上建立了时空理论的新概念.惯性导航的测量原理基于惯性质量和引力质量等效原理.GPS测量机制的特点为单向电磁信号传播及透明的导航电文.光速不变原理对应坐标时定义,而相对性原理对应原时定义,Lorentz因子正是这两个时间定义之间的转换因子.对应坐标时定义的速度不能超过光速,但对应原时定义的运动真速度没有极限.超光速运动对应负质量和负能量.     

关于相对性原理的一种值得商榷的理解

从相对性原理和光速不变原理推导洛仑兹变换式时,不应当引用“S′系相对于S系的速率和S系相对于S′系的速率相等”的结论。     

相对论的基本数学方程

应用数学方程式的形式,推导并展示了爱因斯坦狭义相对论与广义相对论的内容。对爱因斯坦光速不变方程、相对论力学基本方程、质能方程和爱因斯坦引力场方程在相对论中所表述的内容进行了说明,解释了长度收缩、时间延缓、光线弯曲、引力红移与黑洞。这样,用一种简单方程形式便诠释了爱因斯坦相对论的基本内容。     

相对论中的加速度和力

介绍了相对论中的加速度和作用力的定义式及相应的洛仑兹变换式,探讨了相对论的加速度与作用力的特点,并与经典力学作了简单比较。讨论了加速度与作用力、速度这３个矢量之间的方向关系,并给出了相应的数学表达式,由此得到结论：当ｖ与Ｆ的夹角为锐角时,Ｆ位于ａ与ｖ之间;当ｖ与Ｆ的夹角为钝角时,ａ位于Ｆ与ｖ之间。     

关于狭义相对论中时空问题的讨论

狭义相对论明确指出同时性、时间和空间的测量是相对的,与物体的运动状态或与参考系的选取密切相关,并以此建立了相对论时空观.基于狭义相对论中时空概念的关联分析,讨论了解决时空问题的思路和方法,指出了＂同时性的相对性＂是理解和认识相对论时空观的基础,有利于解决大学物理教学的重难点问题.