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洛伦兹因子的修正

已有 2665 次阅读 2022-4-13 12:08 |系统分类:论文交流

洛伦兹因子的修正

(第二版)

Modification of Lorentz Factor

The second edition

 

王建安

深圳大学物理系, 深圳, 中国

Jian’an Wang

Department of Physics, Shenzhen University, Shenzhen, China

Email: wja@szu.edu.cn

 

 

摘要: 本文根据空间能量密度对运动物体的影响修正了洛伦兹因子,并通过修正的洛伦兹因子完善了洛伦兹变换以及运动物体的质量、时间及尺度与速度的关系。

Abstract: In this paper, the lorentz factor is modified according to the influence of space energy density on moving objects, and the lorentz transformations and the relationship between mass, time, scale and velocity of moving objects are improved by the modified Lorentz factor.

 

关键词: 洛伦兹因子,洛伦兹变换,狭义相对论,以太

Key words: Lorentz factorLorentz transformationSpecial relativityether

 

1、引言

洛伦兹为了解释迈克尔孙-莫雷实验的光速不变结论,提出了观察者相对于以太以一定速度运动时,长度运动方向上会发生收缩的观点,并推导出静系长度与动系长度之比的洛伦兹因子。爱因斯坦否定了以太的存在并于1905年发表的题为 论动体的电动力学》的论文,提出了狭义相对论的基本理论。狭义相对论基于两条基本假设:狭义相对性原理光速不变原理,并从这二个基本原理推导出了惯性动系与静系的时间和坐标变换方程组,即洛伦兹变换,通过洛伦兹变换得出了如下狭义相对论基本观点:

尺缩:运动物体在运动方向的尺寸相对静止时缩短;

钟慢:运动物体相对静止物体时间流逝更慢;

质增:运动物体相对静止时质量更大。

洛伦兹因子的相对论定义:狭义相对论给出的动系相对于静系的尺缩“”钟慢的比例因子即 洛伦兹因子 ,表达为:

其中β代表了v/c,即物体的运动速度与光速的比值。

相对论洛伦兹因子的应用包括洛伦兹坐标变换、速度变换、电磁场变换。

物体运动时,动系中物体运动方向的尺寸为:

L0为静系的尺寸

 

动系中的时间为:

t0 为静系的时间;

 

动系中物体的质量为:

m0 为静系的质量

由于相对论的运动是“相对”运动,物体是运动还是静止及运动速度多大完全由观察者参照系的选取而决定,而参照系又是可由观察者随意选取的。所以,在狭义相对论中尺缩、钟慢、质增并不是客观事实,而仅仅是观察者由于参照系的不同选择所产生的不同的观测结果。

 

2、洛伦兹因子的修正:

在狭义相对论的修正[1]一文中,作者将尺缩,钟慢及质增归结为以太(能量)效应,即物体在以太中运动时,以太作用于物体所产生的物理效应,这些物理效应是客观存在与观察者参照系的选择无关的。由于宇宙空间的能量(以太)密度在空间各点是不同的,因此,物体以同样的速度在不同能量(以太)密度的空间运动时所产生的以太效应的强弱应当是不同的。所以,必须对洛伦兹因子加以修正,以体现空间能量(以太)密度的影响:


7)式中ρ0为设定的标准空间能量密度,比如地球海拔0米某点的空间能量密度,ρ为运动物体所处空间的能量密度。

 

3、修正的洛伦兹因子的应用:

在所有洛伦兹变换式(洛伦兹坐标变换、速度变换、电磁场变换)中将速度v更换为 (ρ/ρ0)v将洛伦兹因子γ更换为修正的洛伦兹因子γ’即可得到修正的洛伦兹变换式:

1)  修正的洛伦兹坐标变换:

 

及修正的洛伦兹坐逆变换:

 

2)  修正的洛伦兹速度变换:

 

及修正的洛伦兹速度逆变换:

 

3)     修正的洛伦兹电磁场变换:

当电磁波从一个以太系(比如地球以太系)进入另一个相对其运动的以太系(返回舱天线)时,文献[2]中公式(2-1), (2-1), (2-1), (2-1)应改为:

 

其中,ρ0 为设定的标准空间能量密度,ρ为返回舱所处空间的能量密度。

在远离所有星球的空间点(比如在绕地球飞行的太空船轨道上),因为,

 

所以,在远离星球的空间,尽管航天器(如人造地球卫星、太空船)相对地球高速运动,但航天器与地球地面控制台之间不存在通讯的黑障问题。 

4)     当物体在以太中运动时

物体在运动方向的尺寸为:

L0为物体静止的尺寸;

运动物体上的时间为:


t0 为物体静止时的时间;

运动物体的质量为:

m0 为物体静止时的质量。

 

参考文献

[1]. Wang, J.A. (2019) The Modification of Special Relativity. Journal of Modern Physics, 10, 1615-1644. doi: 10.4236/jmp.2019.1014107.

[2]. 科学网为什么航天返回舱返回地球时会经历一导致通信中断的黑障区? (第二版) - 王建安的博文 (sciencenet.cn)





https://m.sciencenet.cn/blog-3412139-1333720.html

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1 张俊鹏

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