Семена знаний в каждую душу! Преобразование Лоренца

Наука Статьи

Данный миф – скорее пояснение к предыдущему для тех, кто был особенно прилежным учеником на уроках физики. У некоторых, вероятно, возник вопрос, почему я так просто складываю скорости, разве не было никакой сложной формулы? Если Вы, дорогой читатель, заметили нечто подобное, то не могу ни отметить вашу удивительную внимательность и память! Но перейдём к сути. Серьезные учёные называют ту формулу Преобразование Лоренца.

Не пугайтесь знаменитой фамилии и звучного слова “Преобразование”, на самом деле, ничего сложного в этом нет. Давайте обратимся к официальному определению, только не пугайтесь, нам не нужно вникать в него досконально. Позаимствуем определение у Википедии, как у ресурса всем известного, легкодоступного и публикующего только тщательно проверенную информацию: “Преобразования Лоренца — линейные преобразования векторного псевдоевклидова пространства, сохраняющие длины или, что эквивалентно, скалярное произведение векторов.”

Давайте попробуем разобраться. Существует некоторое пространство, которое математики называют векторным. Называется оно так по одной простой причине: в этом пространстве живут векторы. Слово “вектор” должно быть известно со школы: вектор скорости, вектор силы, вектор развития… При том в данном случае, это не просто векторное пространство, это псевдоевклидово! Чем по сути отличается евклидово пространство от псевдоевклидова знать нам необязательно, евклидово же пространство, несомненно должно как-то перекликаться с евклидовой геометрией. Так какая же между ними связь? Всё очень просто! Евклидово пространство – то пространство, в котором живут все те фигурки, что мы изучали на уроках геометрии.

Не бойтесь, к одному нелюбимому предмету, физике, не добавится ещё один, геометрия. Мы упомянем её лишь вскользь. Итак, как же связаны те самые векторы и те самые фигурки, о которых идёт речь в страшном определении, приведённом чуть выше? Попробуйте перечитать его самостоятельно, с учётом открывшихся нам новых знаний. Не сомневаюсь, что каждый перечитал и пришёл к верным результатам, но давайте я всё же приведу научное объяснение, дабы избежать возможного недопонимания.

Итак, вспомните уроки физики. Понимаю, многим неприятно столько раз обращаться к столь неприятным воспоминаниям, но потерпите ещё чуть-чуть. Чем же мы занимались там? Решали задачки! А какая главная часть любой задачи по физике? Чертёж! А что есть чертёж? Фигурки! Вот мы и подобрались к разгадке вплотную. На самом деле, нами изучался не “реальный” мир, но мир упрощенный, мир в котором живут квадратики и треугольнички. У каждой фигурки был свой вектор. Вектор силы тяжести куда-то вниз, вектор силы реакции опоры куда-то вверх… Так вот мы и познавали векторное псевдоевклидово пространство!

Как я выше сказал, евклидово пространство от псевдоевклидова имеет минимальные отличия. Если коротко, евклидово пространство – удел геометрии, физикам ближе псевдоевклидово, так как оно позволяет создавать более причудливые формы. Ведь физики – известные романтики и выдумщики! Но вернёмся к нашим баранам. Как мы только что разобрались, за страшным названием “Преобразование Лоренца” кроется безобидная формулка, которая позволяет работать с фигурками на уроках геометрии, складывать их векторы и умножать. При том, как видно из определения, нужна она нам, чтобы фигурки не растягивались и не сужались.

Ведь, согласитесь, квадраты – они такие непостоянные! Но как это относится к реальному миру, спросит любознательный читатель. А никак! Все это относится к так называемой теоретической физике. Мы же люди конкретные и интересуют нас вещи более практичные, такие, как общая физика – предмет, изучающий наш мир, предмет несравнимо более сложный, в сравнении с теоретической физикой, изучающей простые вымышленные миры.

Итак, скажу коротко. Реальная физика, изучающая реальный мир, в котором живём мы, всё складывает скорости, не боясь растянуть векторы или предметы, мы ведь не такие тягучие, как фигурки с уроков геометрии. Потому если объекты движутся навстречу друг другу (как в секции “Миф первый: скорость света”) то их скорости просто складываются. Если речь идет о теоретической физике, то, скорее всего, верным будет использовать Преобразование Лоренца, чтобы фигуры не изменили свою форму. Но нам оно не понадобится, ведь мы живем в реальном мире, по законам реальной, прикладной и общей физики, а не теоретической.

Миф Первый: Скорость света.

Миф третий: Телепортация – вымысел фантастов.

Миф четвёртый: От Гравитации не скрыться.

Загрузка...