Главный Каталог Статей РФ
86475 авторов, размещено 47149 статей, сейчас на сайте пользователей: 236 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 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
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
Лучшие авторы
Аватар LimaR
Был, есть и буду есть! :-) Внештатный клоун всех б...

Читать

Аватар FedorenkoDA
Магистр высшей математики, математической и теорет...

Читать

Аватар Kolesnikov Pavel
Руководитель студии МТО 'Лидер студио'.

Читать

Аватар Игорь Губарев
Работаю психологом, пиарщиком, фотографом, Дедом М...

Читать

Аватар Aron
Написание качественных статей под ваши ключевые за...

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