由平直空间的麦克斯韦方程推导黎曼空间中的协变形式的麦克斯韦方程

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如果设K坐标系中一个事件可以用三个空间坐标x、y、z和一个时间坐标t来确定,而K'坐标系中同一个事件由x'、y'、z'和t'来确定,则爱因斯坦发现,x'、y'、z'和t'可以通过一组方程由x、y、z和t求出来。两个坐标系的相对运动速度和光速c是方程的唯一参数。这个方程最早是由洛仑兹得到的,所以称为洛仑兹变换...

在广义相对论中,引力被描述为时空的一种几何属性(曲率);而这种时空曲率与处于时空中的物质与辐射的能量-动量张量直接相联系,其联系方式即是爱因斯坦的引力场方程(一个二阶非线性偏微分方程组)。从广义相对论得到的有关预言和经典物理中的对应预言非常不相同,尤其是有关时间流逝、空间几何、自由落体的运动以及光的传...

麦克斯韦方程对于我们的重要意义在于,它除了将所有人们已知的电磁知识加以描述以外,还揭示了一些人们不知道的事情。例如:构成这些方程的电磁场可以以振动波的形式在空间传播。当麦克斯韦计算了这些波的速度后,他发现它们都等于光速。这并非巧合,麦克斯韦(方程)揭示出光是一种电磁波。 我们应记住的一个重要的事情是:光速...

14。因此,普通参考系应该用黎曼几何来描述。第二个原理是光速不变原理:光速在任意参考系内都是不变的。它等效于在四维时空中光的时空点是不动的。当时空是平直的,在三维空间中光以光速直线运动,当时空弯曲时,在三维空间中光沿着弯曲的空间运动。可以说引力可使光线偏折,但不可加速光子。第三个原理是最著名的...

空间如果不存在物质,时空是平直的,用欧氏几何就足够了。比如在狭义相对论中应用的,就是四维伪欧几里得空间。加一个伪字是因为时间坐标前面还有个虚数单位i。当空间存在物质时,物质与时空相互作用,使时空发生了弯曲,这是就要用非欧几何。 相对论预言了引力波的存在,发现了引力场与引力波都是以光速传播的,否定了万...

14。因此,普通参考系应该用黎曼几何来描述。第二个原理是光速不变原理:光速在任意参考系内都是不变的。它等效于在四维时空中光的时空点是不动的。当时空是平直的,在三维空间中光以光速直线运动,当时空弯曲时,在三维空间中光沿着弯曲的空间运动。可以说引力可使光线偏折,但不可加速光子。第三个原理是最著名的...

十九世纪末期,麦克斯韦成功地把电学和磁学统一在他的电磁理论中,从他的方程推导出,电磁波在真空中传播的速度刚好是光速,于是他断定光波应是电磁波的一种。麦克斯韦因为家族遗传的疾病,只活了四十八岁,因此没有看到电磁波实验的成功。在牛顿的绝对空间、绝对时间以及伽利略的旧的相对性原理框架中,只有以无限速度运动的...

5.时间和空间存在内在的联系,三维的空间坐标和时间坐标描写的闵可夫斯基四维时空(x1, x2, x3, x4 = ict ), 属于赝欧几里德平直空间.6. 闵可夫斯基四维时空整体作为物质的存在形式.两个事件的时间间隔和空间隔,在不同的惯性系看来是相对的,但由于在真空中光速不变性使时空的一个组合———间隔,即ΔS2 = ...

因为一个光源的运动速度在两个相互作匀速运动的惯性系中看起来是不同的,所以光速不变原理有可表述为:光在真空中的传播速度总是各向同性的,与光源的运动速度无关。光速不变性是真空中麦克斯韦方程组的推论。而这个方程组是电磁现象规律性的数学表述,所以要求光速不变原理成立,等于要求在真空中麦克斯韦方程在两个相互...