Fråga:
Varför drog Lorentz inte slutsatsen att inget objekt kan gå snabbare än ljus?
Rob
2019-02-20 14:30:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Baserat på Lorentz-faktor $ \ gamma = \ frac {1} {\ sqrt {1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} $ span > det är lätt att se $ v < c $ eftersom annars $ \ gamma $ skulle vara antingen odefinierad eller ett komplext tal, som är icke-fysiskt. Såvitt jag förstår var också denna ekvation känd innan Einsteins postulat publicerades. Min fråga är: varför drog Lorentz inte slutsatsen att inget objekt kan gå snabbare än ljusets hastighet? Eller kanske gjorde han det, jag vet inte. Jag känner att jag saknar något sammanhang här.

Bara för att ett mellanresultat är ett komplext tal betyder det inte att det inte kan användas för att modellera / förutsäga verkliga resultat. Vidare visar sig många enkla fysiska lagar "senare" vara första ordningens approximationer till verkligheten, t.ex. $ F = mv $ mot $ F = \ dot {p} $
Jag tyckte [detta svar] (https://physics.stackexchange.com/a/461853/76394) på ​​samma fråga på physics.se är ganska intressant, jag antar att det kan vara av intresse för andra också.
Ett svar:
Batiatus
2019-02-20 16:03:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Medan Lorentz (före 1905) själv inte direkt tog upp frågan om ljushastighet är en universell begränsningshastighet, fanns det många fysiker före Einstein som hävdade att ljusets hastighet inte kan nås, åtminstone i samband med elektriskt laddade partiklar. Sedan 1881 användes till exempel begreppet elektromagnetisk massa, enligt vilken en partikelns tröghet ökar med högre hastighet på grund av dess elektromagnetiska självenergi. J.J. Thomson avslutade 1893:

[s. 21] När gränsen v = c är ökningen i massa oändlig, så en laddad sfär som rör sig med ljusets hastighet beter sig som om dess massa var oändlig, dess hastighet kommer därför att förbli konstant, med andra ord är det omöjligt att öka hastigheten på en laddad kropp som rör sig genom dielektriket bortom ljusets.

Eller GFC Searle 1897, vars beräkning baserades på den så kallade "Heaviside ellipsoiden", enligt vilken de sfäriska fälten för rörliga laddningar blir ellipsoider:

.. när v = c energin blir oändlig, så att det verkar vara omöjligt att få en laddad kropp att röra sig med högre hastighet än ljusets.

1899 och 1904 slutförde Lorentz sin elektronmodell som inkluderar Lorentz-faktorn samt alternativa formler för elektromagnetisk massa. Detta, tillsammans med Searles koncept om Heaviside ellipsoiden, förde Wilhelm Wien 1904 till slutsatsen att Heavisde ellipsoiden förbjuder snabbare än ljusrörelse, eftersom Lorentz-faktorn $ \ sqrt {1- (v ^ {2} / c ^ {2})} $ blir imaginär.

Henri Poincaré (1904) kom närmast Einsteins postulat av konstansen i ljusets hastighet, genom att skriva:

Utifrån alla dessa resultat, om de bekräftades, skulle det uppstå en helt ny mekanik, som framför allt skulle kännetecknas av detta faktum att ingen hastighet skulle kunna överträffa ljusets hastighet [Eftersom kroppar skulle motsätta sig en ökande tröghet mot orsakerna som tenderar att påskynda deras rörelse; och denna tröghet skulle bli oändlig när man närmade sig ljusets hastighet.] mer än någon temperatur kan falla under absolut noll. Inte mer för en observatör, som bärs med sig själv i en översättning som han inte misstänker, kunde någon synlig hastighet överträffa ljusets hastighet; och detta skulle då vara en motsägelse, om vi inte kommer ihåg att denna observatör inte skulle använda samma klockor som en fast observatör, utan, faktiskt, klockor som markerar "lokal tid."

Där han antydde förhållandet mellan den "uppenbara" ljushastigheten som en begränsande hastighet, den relativistiska massan (som inkluderar Lorentz-faktorn), relativitetsprincipen och "lokal tid" baserad på Poincaré-Einstein-synkronisering i motsats till "sann tid" i etern.

Emellertid var Einstein (1905) den första som noterade att alla dessa förhållanden följer av relativitetsprincipen och ljushastighetskonstansen ensam och är direkt relaterade till rum och tid, utan någon hänvisning till etern - vilket är precis vad vi nu kallar särskild relativitet. Detta lade grunden för Minkowskis rymdtid -formulering av relativitet.

Det finns en bra historia där, Batiatus. Tack.


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 4.0-licensen som det distribueras under.
Loading...