大学物理 ›› 2022, Vol. 41 ›› Issue (8): 35-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712.210623

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论相对论坐标变换的线性特性

郜青,龚云贵   

  1. 1. 西南大学 物理科学与技术学院,重庆400715;2. 华中科技大学 物理学院,湖北  武汉430074
  • 收稿日期:2021-12-27 修回日期:2022-01-08 出版日期:2022-09-10 发布日期:2022-09-13
  • 通讯作者: 龚云贵,E-mail: yggong@hust.edu.cn
  • 作者简介:郜青(1987—),女,河南开封人,西南大学物理科学与技术学院副教授,博士,主要从事大学物理教学和理论物理研究工作.
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(12175184、11875136)资助


On the linear transformation between inertial frames

GAO Qing, GONG Yun-gui   

  1. 1. School of Physical Science and Technology, Southwest University, Chongqing 400715, China;2. School of Physics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, Hubei 430074, China
  • Received:2021-12-27 Revised:2022-01-08 Online:2022-09-10 Published:2022-09-13

摘要: 通常的力学、电动力学及相对论教材中都是用时空的均匀各向同性一句话来说明相对论变换必须是线性变换. 在实际教学中,很多学生都对这种说法表示难以理解. 而物理科学就是要用严谨的数学来说明简单的物理思想. 本文利用狭义相对论的两个基本原理及时空均匀各向同性严格证明惯性坐标系之间的相对论坐标变换一定是线性变换. 

关键词: 惯性坐标系, 线性变换, 相对论

Abstract:  In most textbooks on mechanics, electrodynamics and relativity, the linear transformation between inertial frames is usually argued by the homogeneity and isotropy of spacetime. During teaching this subject, some students cannot understand this simple argument. After all, the science of physics should be explained with solid mathematics. This paper provides a solid mathematical proof of linear transformation between inertial frames based on the two postulates of special relativity and the homogeneity and isotropy of spacetime.

Key words: inertial frames, linear transformation, relativity