3.爱因斯坦的选择 相对性原理、 Maxwel方程以及伽利略变换不和谐,则必须放弃(改造)其 中一个使得这三者和谐。爱因斯坦选择保留前面2个,放弃伽利略变换。他提出 如下两条基本假设 (1)相对性原理 自然规律在不同惯性系中的表达式相同。 (2)光速不变原理(选择 Maxwell方程在一切惯性系中形式不变) 光速与光源的运动无关,与光的传播方向无关,在不同的惯性系中观察到的真空 中的光速相同。这事实上并非爱因斯坦的假设,而是麦莫实验所揭示的基本实 验事实。在这个基础上, Maxwell方程组在所有坐标系下都保持不变,人们必须 寻找新的时空变换来替代伽利略变换 4,洛伦兹变换 基于不同惯性系中测出的光速不变这一假 设,洛伦兹提出了他的时空变换 考虑在t=t=0时,S与S重合,S'系相 对于S系沿x轴以速度v运动。 假设此时从原点发射一束光波,光沿各方向 的传播方向都是c。所以t时刻S系中光到达 的位置满足 x2+y2+=2=c2 (11.1.3) 存在两事件:1发射(0,0,00) 2接收(x,y,z,1) 在S看来,同样的事件应该用如下时空点描述 1发射(0,0,0,0) 2接收(x,y,x,t) 根据光速不变原理,变换后的(x,y,z,1)必须满足 x2+y2+z2=(cm) (11.1.4) 洛伦兹提出的时空变换为:4 3．爱因斯坦的选择 相对性原理、Maxwell 方程以及伽利略变换不和谐，则必须放弃（改造）其 中一个使得这三者和谐。爱因斯坦选择保留前面 2 个，放弃伽利略变换。他提出 如下两条基本假设： (1) 相对性原理 自然规律在不同惯性系中的表达式相同。 (2) 光速不变原理 （选择 Maxwell 方程在一切惯性系中形式不变） 光速与光源的运动无关，与光的传播方向无关，在不同的惯性系中观察到的真空 中的光速相同。这事实上并非爱因斯坦的假设，而是麦-莫实验所揭示的基本实 验事实。在这个基础上，Maxwell 方程组在所有坐标系下都保持不变，人们必须 寻找新的时空变换来替代伽利略变换。 4．洛伦兹变换 基于不同惯性系中测出的光速不变这一假 设，洛伦兹提出了他的时空变换。 考虑在 ' t t   0 时， S 与 ' S 重合， ' S 系相 对于S 系沿 x 轴以速度v 运动。 假设此时从原点发射一束光波，光沿各方向 的传播方向都是c 。所以t 时刻S 系中光到达 的位置满足 2 2 2 22 x  y z ct （11.1.3） 存在两事件： 1 发射 (0,0,0,0) 2 接收 (, , ,) x yzt 在 ' S 看来，同样的事件应该用如下时空点描述 1 发射 (0,0,0,0) 2 接收 ' ' '' (, , ,) x yzt 根据光速不变原理，变换后的 ' ' '' (, , ,) x yzt 必须满足 '2 '2 '2 2 x  y z ct ( ') （11.1.4） 洛伦兹提出的时空变换为：