Ableitung der Lorentz-Transformation der speziellen Relativitätstheorie mit einem stationären und einem sich bewegenden Beobachter

Um 56:59 dieses Vortrags von Prof. Shankar präsentiert einen Beweis für die Lorentz-Transformation mit einem Beobachter in Ruhe und einem anderen, der sich mit einer Geschwindigkeit bewegt u auf die folgende Weise:

Lassen ( X , T ) seien die Koordinaten des ruhenden Beobachters und ( X ' , T ' ) seien die Koordinaten des sich bewegenden Beobachters. In Anbetracht der Relativitätspostulate wurde Folgendes motiviert:

(1) X ' = γ ( X u T )
(2) X = ( X ' + u T ' ) γ
Multiplizieren Sie (1) und (2) und mit etwas Algebra:
1 = γ 2 [ 1 + u T ' X ' u T X u 2 T X T ' X ' ]
Bei 55:38 sagt der Professor das X = C T Und X ' = C T ' , somit,
γ = 1 1 u 2 C 2

Der letzte Schritt ist, wo ich feststecke, dh: X = C T Und X ' = C T ' . Ich bin hier etwas verwirrt, weil die Koordinatenfunktionen der Lichtgeschwindigkeit mal der Zeit entsprechen müssen. Ich hoffe auf eine Antwort, die diese beiden Gleichheiten klarer erklärt.

Antworten (1)

Der Professor stellt einfach fest, dass nach den Postulaten oder der Relativitätstheorie in beiden Rahmen die Geschwindigkeit eines Lichtstrahls / -impulses gleich der Lichtgeschwindigkeit sein muss. Er betrachtet die Flugbahn eines kleinen Lichtstrahls/-impulses. Im Ruhesystem soll seine Flugbahn sein X = C T (Reisen mit Lichtgeschwindigkeit), sondern auch im bewegten Rahmen soll seine Flugbahn sein X ' = C T ' (Reisen mit Lichtgeschwindigkeit). Diese Bedingung erlaubt ihm, die Formel für abzuleiten γ .

Richtig, aber X ist eine Koordinatenfunktion. Wenn es Lichtgeschwindigkeit war, sollte es eine Änderung der Entfernung durch Änderung der Zeit sein
@Buraian Ich verstehe nicht, was du sagst. Wäre ich im Ruhesystem, würde ich die Flugbahn eines solchen Lichtimpulses durch folgende parametrisierte Koordinaten beschreiben: ( T , X ( T ) = C T , j ( T ) = 0 , z ( T ) = 0 ) . Die Geschwindigkeit wäre D X ( T ) / D T .