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#1 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 13:39
Caravel
当然是伽利略相对性
x -> x - vt
t -> t
牛顿定律 F= ma, F是一个标量场的梯度,对x求梯度,不变,右边a是 x的二阶对时间导数,也不受影响。

大家可以看出牛顿方程也满足协变性,但是却不为人所知道。

#2 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 13:44
FoxMe
啥叫协变性?

#3 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 13:49
Caravel
FoxMe 写了: 2024年 5月 23日 13:44 啥叫协变性?
就是在坐标变化下,方程形式不变

#4 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 13:58
FGH
Caravel 写了: 2024年 5月 23日 13:39 当然是伽利略相对性
x -> x - vt
t -> t
牛顿定律 F= ma, F是一个标量场的梯度,对x求梯度,不变,右边a是 x的二阶对时间导数,也不受影响。

大家可以看出牛顿方程也满足协变性,但是却不为人所知道。
上过初中的都知道。

#5 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 14:04
Caravel
FGH 写了: 2024年 5月 23日 13:58 上过初中的都知道。
20世纪之前,没有一个物理学家意识到。

#6 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 14:05
FGH
Caravel 写了: 2024年 5月 23日 14:04 20世纪之前,没有一个物理学家意识到。
也就是不用你的这个名字而已。

#7 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 14:11
Caravel
FGH 写了: 2024年 5月 23日 14:05 也就是不用你的这个名字而已。
用的什么名字?

#8 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 14:24
弃婴千枝
FoxMe 写了: 2024年 5月 23日 13:44 啥叫协变性?
协变,就是物理规律在宇宙的任何地方都不变

比如第二定律,在上海f=ma,在北京f=ma+c,这就不是协变

好了,以上是物理学的要求,在数学上会怎么样?

比如坐标平移x=x0+a,y=y0+b,从上海变换到北京

物理规律dx/dt=f(x,y), dy/dt=g(x,y)是否协变?

你自己动手吧

ps:协变对物理规律的数学形式有非常强的约束,
这也是物理从科学变成玄学最关键的一步

#9 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 14:37
hci
你们说的这个协变性,与coordinate free的invariant是同一个东西么?

#10 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 14:46
verdelite
Caravel 写了: 2024年 5月 23日 13:39 当然是伽利略相对性
x -> x - vt
t -> t
牛顿定律 F= ma, F是一个标量场的梯度,对x求梯度,不变,右边a是 x的二阶对时间导数,也不受影响。

大家可以看出牛顿方程也满足协变性,但是却不为人所知道。
这是伽利略相对协变性,不是爱因斯坦相对协变性。

#11 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 15:02
Caravel
hci 写了: 2024年 5月 23日 14:37 你们说的这个协变性,与coordinate free的invariant是同一个东西么?
物理里面一般讨论的时空坐标变换的协变性,最终还是要落到坐标上

#12 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 15:03
弃婴千枝
verdelite 写了: 2024年 5月 23日 14:46 这是伽利略相对协变性,不是爱因斯坦相对协变性。
第二定律同时也满足lorentz协变,

#13 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 15:04
弃婴千枝
Caravel 写了: 2024年 5月 23日 15:02 物理里面一般讨论的时空坐标变换的协变性,最终还是要落到坐标上
完全可以引入lie导数, 在coordinate free的流形上实现

#14 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 15:07
弃婴千枝
hci 写了: 2024年 5月 23日 14:37 你们说的这个协变性,与coordinate free的invariant是同一个东西么?
你这个是弱条件,

物理学里面要求形式不变,比如原来是sinx的变换后必须也是sinx

#15 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 15:15
Caravel
弃婴千枝 写了: 2024年 5月 23日 15:03 第二定律同时也满足lorentz协变,
哦,是的,关键是二阶导数

#16 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 15:18
Caravel
弃婴千枝 写了: 2024年 5月 23日 15:04 完全可以引入lie导数, 在coordinate free的流形上实现
能举个例子么

#17 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 15:36
verdelite
hci 写了: 2024年 5月 23日 14:37 你们说的这个协变性,与coordinate free的invariant是同一个东西么?
不是同一个东西。invariance,。不变性。 Covariance,协变性。

例如,电荷,静质量,这些是invariant的。它们在不同参考系下数值是相同的。

麦克斯韦方程,4-velosity,这些是covariant的。他们在不同参考系下数值是不同的,但是形式是一样的。

#18 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 15:37
sp500
你们玩的太玄了,

我只学了高中的牛顿定律。

第二定律 F=ma 太复杂了,

先考虑那个简单的第一定律,

第一定律:假若施加于某物体的外力为零,则该物体的运动速度不变(惯性定律)

如果只是考虑 坐标评议变换,x=x+a, y=y+b, 第一定律还是对的,

但是按照弃婴的讨论,如果是地球的静止不动的东西,在月亮里看,肯定就不再是静止不动的,

1. 受的外力也不是0,
2. 地球的坐标变换到月球是不是也太复杂了,

如果再去考虑那个第二定律 F=ma,从月球看地球的运动的东西,坐标变换太复杂了,同时那个受力F如何计算

#19 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 16:16
TheMatrix
Caravel 写了: 2024年 5月 23日 13:39 当然是伽利略相对性
x -> x - vt
t -> t
牛顿定律 F= ma, F是一个标量场的梯度,对x求梯度,不变,右边a是 x的二阶对时间导数,也不受影响。

大家可以看出牛顿方程也满足协变性,但是却不为人所知道。
“F是一个标量场的梯度” - 应该加一个“如果”:如果F是一个标量场的梯度……

#20 Re: 牛顿定律隐含了相对论协变性

发表于 : 2024年 5月 23日 16:18
TheMatrix
Caravel 写了: 2024年 5月 23日 13:49 就是在坐标变化下,方程形式不变
在“某种”坐标变化下,方程形式不变。

不好意思,我不是挑刺。我也在思考。 :D