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时间速度 , 当时间的速度变快之后 , 会出现什么样的情况呢?假如我们把时间速度给它固定住 , 一秒就是一秒 , 那么空间速度越快 , 走的距离就会越远 , 但是反过来 , 如果把空间速度给它固定住 , 把你的时间速度变得越来越快 , 其实意味着我们每一格走过的距离 , 反而会越来越小 , 这看似就是一个速度恒定为C的单位圆 。 如果我们想用这个单位圆 , 搭建一个四维的空间坐标系 , 所谓的四维时空的各种难以理解 , 只不过是因为人类对于时间的感知 , 反比于空间 。 比如说非常经典的一个案例 , 很多人都说过麦克斯韦方程组在伽利略变换下不协变 , 但是在洛伦兹变换下它是协变的 , 那这句话乍一听上去非常高大上 。 再来举个例子 , 比如说我站在地球上 , 而你坐在飞船上 , 此时的飞船正在绕着地球做着匀速的运动 , 那我们假设在你的飞船里面有一个带着正电的小球 , 而且除了这个小球以外 , 你 , 我 , 地球 , 飞船 , 既不带电 , 又不导电 , 于是我们就有了两个视角 。
这个绕地飞行的带电小球 , 它就是一个电流 , 当电流出现的时候 , 一定会有磁场伴随着出现 , 但是在你看来你与带电小球是保持静止的 , 虽然地球在绕着你进行运动 , 但是地球它不带电 , 所以在你的世界里 , 只有小球产生的电场 , 根本没有什么所谓磁场的存在 。 但如果我们此时用伽利略变换来解释的话 , 这两个世界是无法相互转变的 , 但是换成洛伦兹变换就可以 。 首先在你的视角里 , 这个带电的小球可以被写成一个4×4的矩阵 , 这个东西叫做电磁张量 , 其实就是麦克斯韦方程组 , 这个ExEy和Ez代表的就是你所感知到的电场 , 在xyz方向的分量矩阵里面的其他元素全部为0 , 那如果此时我们把它进行一个洛伦兹变换 , 你看旋转的磁场出现了 , 而这个就是我站在地球上的视角 , 在我的视角里面电磁张量显示的不仅仅有电场 , 还有旋转的磁场分量 , 很显然我们对于同一个物理现象 , 出现了完全不同的两种理解 , 变换的只有视角 , 变换的只有分量 , 但物理现象本身并没有改变 。 【斯韦|麦克斯韦方程组解释什么是变换的视角!】
着就是为什么我们会说 , 麦克斯韦方程组在洛伦兹变换下 , 又或者说磁场和电场 , 本来就是一回事 , 磁场可以认为是电场的相对论效应 , 当然例子还有很多 , 比如说质量和能量 , 其实也是一回事 。 所谓的E=mc2也是这么来的等等 。 而这些都是源自于时间与空间的结合给我们带来的提升 , 在认识了时间与空间的关系之后呢 , 我们今天的内容就告一段落了 。
来源:(SKI街舞)
【】网址:/a/2021/0310/kd780179.html
标题:斯韦|麦克斯韦方程组解释什么是变换的视角!