Главный Каталог Статей РФ
85988 авторов, размещено 47108 статей, сейчас на сайте пользователей: 89 Статистика
Аватар ielkin

Преобразования не единственны

Категория:  Техника и технологии  | Автор:  ielkin | Опубликовано: 14.05.2008

    Рассмотрим пространство Минковского и изотропный конус. Рассмотрим две точки М и М’ на поверхности изотропного конуса. Попробуем определить: есть ли единственность перевода точки М в точку М’, то есть, только ли известные преобразования Лоренца переводят М в М’.

    Преобразования должны быть ортогональны, чтобы преобразования входили в ортогональную группу, для которой существует инвариант двух точек, то есть интервал, что дает нам право задать метрическую форму.

    Рассматриваем, как получают условие ортогональности: оно начинается с рассмотрения вырожденности канонической квадратичной формы. Форма должна быть не вырожденной, тогда используется известная формула. Так как мы рассматриваем поверхность изотропного конуса, то форма у нас тождественный ноль, а значит вырождена. Это означает, что наша форма должна иметь на одну координату меньше, чем размерность пространства. (Все это общеизвестные факты, см. литературу.) Если точку М определяют координаты x,y,z,t, а точку М’ определяют координаты x’,y’,z’,t’, тогда преобразования Лоренца (не будем расписывать всем известные коэффициенты) выглядят:

 

t=At’+Bx’,   x=Dt’+Ex’ ,    y=y’,    z= z’,                                                                               (1)

 

Чтобы форма не была тождественно равна нулю, и чтобы в ней было не четыре координаты (так как размерность пространства четыре) нам необходимо зафиксировать, к примеру, координату  z=z^, z’=z^’. Разделим форму для x,y,z,t на z^, а форму для x’,y’,z’,t’ на z^’, а затем заменим все координаты:

 

T=t/z^, X= x/z^, Y=y/z^  и  T’=t’/z^’, X’=x’/z^’, Y’=y’/z^’,                                                 (2) ясно, что мы получили квадратичные формы в каноническом виде отличные от нуля (не будем их расписывать).

 

Подставим в (2) формулы (1), тогда (в трехмерном пространстве, на котором заданы координаты T,X,Y):

 

 T= AT’+BX’, X= DT’+EX’, Y=Y’,                                                                                         (3)

 

уравнения (3) в точности совпадают с известными преобразованиями Лоренца, а значит ортогональны. Что и требовалось доказать – это мы доказали с точки зрения специальной теории относительности.

 

    Но мы видим, что при введении произвольного коэффициента N для всех координат одновременно изменений в уравнениях (3) не произойдет, действительно, если                     t=N(At’+Bx’),   x=N(Dt’+Ex’) ,    y=Ny’,    z= Nz’,                                                                (4)

 

то уравнения (3) не изменятся, при этом сохранится их ортогональность, но уравнения (1) не будут единственными. Интервал, записанный в координатах (4) не изменяется, так как он - тождественный ноль, исследование на ортогональность по известным формулам не проводится, так как форма вырождена, но после того, как придем к не вырожденной форме (в трехмерном пространстве, на котором заданы координаты T,X,Y), преобразования координат будут ортогональны. Надо отметить, это возможно только на поверхности изотропного конуса.

 


И.В. Елкин

Комментарии
К этой статье пока нет комментариев. Станьте первым! У нас гости не могут комментировать статьи. Пожалуйста авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы прокомментировать.
Интересные статьи по теме
Аватар NadezhdaB
Солнечная энергия – альтернативный источник энергии Проблемы окружающей среды сегодня как никогда волнуют человечество. Большое внимание уделяется поиску альтернативных источников энергии. Среди энергетики будущего энергия солнца по праву занимает одно...
Категория: Техника и технологии | Автор: NadezhdaB | Добавлено: 25.04.2021
Аватар techmagic
Схема мощной глушилки Если вам надоело слушать соседский радиоприёмник - сделайте ФМ глушитель! Собрав несколько схем ФМ - глушителей из интернета, в итоге разработал и испытал свою, с гораздо лучшим эффектом....
Категория: Техника и технологии | Автор: techmagic | Добавлено: 08.03.2010
Аватар injener3d
Cоветы по улучшению качества 3D печати ABS пластиком В статье приведены некоторые советы по улучшению качества 3D печати при использовании в качестве филамента АБС пластика...
Категория: Техника и технологии | Автор: injener3d | Добавлено: 01.04.2015
Аватар Vladskiniskij
История и перспективы Оригами Данная статья нацелена на популяризацию идей о использовании оригами для обучения математике и применения его принципов в инженерии, среди школьников и студентов, обучающихся на математическом и инжен...
Категория: Техника и технологии | Автор: Vladskiniskij | Добавлено: 16.12.2021
Аватар YuriiP
Что такое электрическая пожарная сигнализация и как проводится ее обслуживание? Для полноценного функционирования необходимо регулярное техническое обслуживание, которое может проводить специализированная организация, например, в Москве это «Вариант безопасности», имеющая все нео...
Категория: Техника и технологии | Автор: YuriiP | Добавлено: 12.03.2022
Лучшие авторы
Аватар Svetlana Mayskaya
Migration Group - мы держим руку на пульсе миграци...

Читать

Аватар vdovseva
Закончила ГИТИС, факультет театроведения, автор ст...

Читать

Аватар Lizka
закончила факультет журналистики. люблю азартные и...

Читать

Аватар Смирнова Ирина
Образование - биохимик. Мое хобби и дело - здоровы...

Читать

Аватар ildar
Дизайн студия «Clike» предлагает Вам широкий спект...

Читать

Свежие комментарии
Нормальная тема.

Читать

Талантливый человек талантлив во всём! Будь как Паша! А ещё ты можешь ...

Читать

Можно выбрать.

Читать

Ой, шутник.

Читать

https://priornews.ru/zastrojshhik-iz-hmao-sravnil-ufas-s-prestupnoj-gr...

Читать

Напишите нам