相对论的两个假定 (3)

在前面的证明中,我们利用了伽利略速度变换伽利略速度变换公式

伽利略速度变换是在相对运动下的一个速度变换公式。因为是伽利略最先提出了相对运动的概念,所以这个变换就以他的名字命名,以区别于相对论下的速度变换公式。

伽利略速度变换最常见的数学应用就是相遇问题。

比如说我们两人相距10公里,我每小时可以走5公里,你每小时也可以走5公里,我们同时出发,1小时后我们就能相遇。假如我每小时可以走4公里,而你每小时可以走6公里,我们仍然会1小时后相遇。

为什么会这样呢?因为决定我们相遇时间的就是我们之间的距离和我们之间的相对速度,在两种情况下我们的相对速度都是每小时10公里。在计算这个相对速度的时候,我们用的就是伽利略速度变换。

由于我们在证明相对性原则的时候利用了伽利略速度变换,而伽利略速度变换背后的概念是相对运动,所以一个隐藏在相对性原则后面的条件就是:所有物体都遵守相对运动规则。

为了清楚起见,相对论的第一假定可以表达为以下形式:

  • 所有惯性参照系都是等价的。每个物理定律在任何一个惯性参照系中都表现得完全一样,或者说,一个物理定律的数学形式保持不变。
  • 所有物体都遵守相对运动规则。