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在沒有重力的情況下,我們知道相對論性時空, 度規(metric)是(-1,+1,+1,+1),也就是Minkowski時空。 因此四維時空的長度,乃是 ds^2 = -dt^2 + dx^2 + dy^2 + dz^2    = -dt'^2 + dx'^2 + dy'^2 + dz'^2 滿足Lorentz不變性。 在不做boost的情況下,純粹的空間旋轉,恰可得: dx^2 + dy^2 + dz^2 = dx'^2 + dy'^2 + dz'^2 這表明了純粹的三維空間旋轉下的長度不變。 那如果我想考慮牛頓的四維時空,寫下其四維時空的度規, 並在純粹的空間旋轉下,也能得到長度不變的結論, 這樣的度規應該如何寫呢? 曾經想過要用(-1,0,0,0), 但這樣的度規似乎無法隱含純粹的空間旋轉下, 長度不變的事實。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.112.102.3
mouwat:牛頓時間絕對的話還能稱為四維時空嗎? 12/03 09:29
xgcj:(0,1,1,1)好了.... 12/03 09:41
condensed:(0,1,1,1)在考慮boost的情況下,無法保持ds^2不變喔。 12/03 09:57
xgcj:(-1,1,1,1)做BOOST之後還不是會變... 12/03 09:58
xgcj:等等我搞錯了XD 12/03 10:00
xgcj:我想說的是shift... 12/03 10:01
condensed:shift是指? 12/03 10:04
xgcj:我晚一點回來在討論好了!先去上課喔!掰掰^^ 12/03 10:08
condensed:如果你指的是空間平移,ds^2還是不變的喔。 12/03 10:09
xgcj:牛頓裡面有BOOST嗎?? 12/03 10:50
這裡牛頓時空中的boost,是指時空原點不變的情況下, 從一個慣性系變換到另ㄧ個慣性系(不含純粹的空間旋轉)。
xgcj:不是羅倫茲變換不變量嗎??怎會跟平移有關? 12/03 11:09
不太懂你的意思,你所說的shift是指? ds^2作為四維時空中的不變量,反映了四維時空中的向量長度。 空間平移可以理解為在同ㄧ個慣性系下,不同位置的觀察者之間的座標變換。 這種情況下,只是把位置座標多加了一個常數而已,整個ds^2當然還是不變。
xgcj:就像一個二為向量在旋轉下長度不變 但式平移後長度會變阿 12/03 11:10
怎麼說? ㄧ個向量在平移後,長度會改變?
wamos:可以用張量看看? 12/03 11:21
用張量看看是指? 這裡的metricㄧ直都是張量啊。
xgcj:|V1+V2|=/=|V1|啊! 12/03 16:38
空間平移是指位置座標做如下變換 x -> x'= x + c 其中c為常數 所以一個向量的前端 x1 -> x'_1 = x1 + c 與一個向量的末端 x2 -> x'_2 = x2 + c 變換之後整個向量長度 x'_1 - x'_2 = x1 - x2 仍保持不變  
xgcj:我知道你的意思了...跟我想的不一樣... 12/03 16:51
那你指的是?
xgcj:我想得是以原點來做 因為我是對原點做旋轉 你說的是相對位置 12/03 16:56
不論是空間旋轉或空間平移,向量的長度都必須保持不變。 這是我們在選擇metric時必須滿足的。
xgcj:我想成你是要對原點 12/03 16:57
我說的套用到任何點上都適用啊! 跟是否是原點無關。
xgcj:你只到是兩個點之間的差不變 我想的是和某固定參考點所以變 12/03 17:04
我說的是向量長度 ds^2 在空間平移與空間旋轉下不變。 如果你只單看向量的前端或末端,那當然是會變啊。
xgcj:你有試過額外維度嗎?? 12/03 17:06
扯遠了 ^^;; 這裡只是想知道能否寫下四維的加利略時空metric,和額外為度沒有關係。
xgcj:因為剛剛一直在想旋轉 所以才跟你認知上有差XD好險沒吵起來 12/03 17:17
你是不是誤會旋轉不變的意思了? metric的目的就是為了保證向量的長度不變,所謂的旋轉不變, 當然還是指這個向量的長度,而非單看前端的座標。 向量的長度,才是閔氏度規想保證的不變量。
xgcj:你還是要找參考點 我剛剛沒將參考點觀念拉回來 12/03 17:22
參考點以及shift指的是? metric 必須保證四維時空中的平移或旋轉下,向量的長度,依然不變。 閔氏時空在考慮不同慣性系變換時,就是以Lorentz變換,去定義那個旋轉(即boost)的。 總之,這裡的變換都是讓向量的長度保持不變,這是無疑的。 這些內容,在任何一本書中都是非常清楚的結論。
xgcj:旋轉的不變點是原點也就是0點 我剛剛都是這個參考點轉的 12/03 17:30
xgcj:也較是說我將所有向量都移到這點來轉 12/03 17:30
xgcj:而你說shift時 我想的東西是一個在原點的向量 然後加上一個向 12/03 17:31
shift不是你說的嗎? 我就只說空間平移和空間旋轉啊。
xgcj:量 所以我只有考慮到一個點 因為我移到了原點 所以只有看到一 12/03 17:32
xgcj:點 12/03 17:32
xgcj:應該這樣說 我剛剛是想說 xTx=xTRTRx 在旋轉是個不變量 但是 12/03 17:34
xgcj:你將shift包含進去 他就不是不變量了 12/03 17:34
shift指的是什麼,你應該先定義清楚。 我前面都寫了這麼多了。 所謂的Lorentz不變,絕對不是指某事件的座標值在變換後會保持不變。 而是必須由兩個事件,去定義出一個向量,使得這個向量的長度在變換下保持不變。 我們在定義所謂的boost或者所謂的四維時空中的旋轉時, 必然是基於這個方向去考慮的。
xgcj:反正我忘了另一點就對了! 12/03 17:35
kuromu:#1BU6fYpi ? 12/03 18:51
謝謝,梁璨彬的書我知道。 但我看不出他寫的(0,1,1,1)真的能保證在加利略變換下,ds^2不變。 從x'=x-vt 就可以看出,dx' = dx -vdt 所以我懷疑,是否真的能找到ㄧ種度規, 能同時隱含sd^2在加利略變換及空間旋轉下不變。
condensed:剛剛證明了ㄧ下,如果要將牛頓視為平直的四維時空,這種 12/03 20:36
condensed:度規應該是不存在的。那如果要視為彎曲時空就不清楚了。 12/03 20:37
condensed:但從形式上來看,我感覺這是極其困難的。除了(1,0,0,0) 12/03 20:38
※ 編輯: condensed 來自: 140.112.218.89 (12/03 20:40)
condensed:也許這顯示要將牛頓時空視為四維時空是極其不自然的 12/03 20:41
xgcj:回去一想我發現我犯了大錯SORRY 不過原PO說的東西應該找不到 12/04 11:34
condensed:我知道,這點我之前也有試著推導過,會發現metric皆為零 12/04 13:49
condensed:我現在把方向轉向考慮相對速度遠小於光速的近似變換 12/04 14:21
sneak: 我晚一點回來在討論好了 https://muxiv.com 08/13 15:57
sneak: (0,1,1,1)在考 https://daxiv.com 09/17 13:57
sneak: 剛剛證明了ㄧ下,如果要 https://muxiv.com 11/09 12:05
sneak: (-1,1,1,1)做 https://muxiv.com 01/02 14:36
muxiv: 牛頓時間絕對的話還能稱 https://moxox.com 07/06 22:42