Вход/Регистрация
Физика пространства - времени
вернуться

Уиллер Джон Арчибальд

Шрифт:

sin r

cos r

=

sin 

r

.

Поэтому формулы преобразования переходят в

x

=

x'

•

cos 

r

+

y'

•

sin 

r

,

y

=-

x'

•

sin 

r

+

y'

•

cos 

r

,

(29)

и мы можем заключить, что связь между старыми и новыми координатами приобретает наипростейший вид, если коэффициенты в ковариантных преобразованиях выразить через «тригонометрические», или «круговые», функции угла поворота.

Упрощение формул преобразования Лоренца путём введения параметра скорости

Обратимся теперь к формулам преобразования Лоренца, записанным через относительную скорость:

x

=

(1-

r

^2)^1

/

^2

x'

+

r

(1-

r

^2)^1

/

^2

t'

,

t

=

r

(1-

r

^2)^1

/

^2

x'

+

(1-

r

^2)^1

/

^2

t'

.

Как станет выглядеть эта пара уравнений, если мы выразим в ней скорость r через «улучшенную» характеристику движения r? Ответ таков. Вспомним, что скорость и параметр скорости связаны между собой соотношением

r

=

th 

r

.

Отметим, что коэффициенты в формулах преобразования Лоренца зависят от r и тем самым от r. Эти коэффициенты равны

(1-

r

^2)^1

/

^2

=

(1-th^2

r

)^1

/

^2

(30)

и

r

(1-

r

^2)^1

/

^2

=

th 

r

•

(1-th^2

r

)^1

/

^2

.

(31)

Полученные выражения на первый взгляд довольно сложны. Тем не менее они вполне определённы. Мы знаем, как найти величину th r для любого заданного значения r (см. рис. 31 и сопровождающие его рассуждения). Знание величины th r позволяет нам вычислить выражения (30) и (31) с любой желаемой степенью точности для любого наперёд заданного значения параметра скорости. Эти две функции r настолько важны, что каждая из них получила своё собственное название в теории гиперболических функций. Если мы примем стандартные названия для этих функций, то это никоим образом не повлияет на наши возможности определять величины этих функций в любом интересующем нас случае без использования каких-либо руководств или справочников, своими собственными силами. Поэтому мы примем и будем в дальнейшем употреблять следующие стандартные названия:

(1-th^2

r

)^1

/

^2

=

ch 

r

=

=

(Косинус гиперболический

r

),

th 

r

•

(1-th^2

r

)^1

/

^2

=

sh 

r

=

=

(Синус гиперболический

r

),

Это названия, и не более чем названия! Используя их, мы найдём, что формулы преобразования Лоренца принимают вид

x

=

x'

•

ch 

r

+

t'

•

sh 

r

,

t

=

x'

•

sh 

r

+

t'

•

ch 

r

.

(32)

Преобразование Лоренца, выраженное через параметр скорости

Отсюда мы заключаем, что связь между старыми и новыми координатами приобретает наиболее простой вид, когда коэффициенты преобразования выражаются как гиперболические функции параметра относительного движения r систем отсчёта. Более того, будучи выражены с помощью гиперболических синуса и косинуса, формулы преобразования Лоренца ещё больше, чем ранее, напоминают стандартный тригонометрический вид (29) формул преобразования поворота.

Как можно лучше уяснить себе и прочувствовать свойства фигурирующих в преобразовании Лоренца гиперболических функций? Два самых интересных и существенных их свойства вытекают непосредственно из определений (30) и (31). Во-первых, отношение

  • Читать дальше
  • 1
  • ...
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31
  • 32
  • 33
  • 34
  • 35
  • 36
  • 37
  • ...

Ебукер (ebooker) – онлайн-библиотека на русском языке. Книги доступны онлайн, без утомительной регистрации. Огромный выбор и удобный дизайн, позволяющий читать без проблем. Добавляйте сайт в закладки! Все произведения загружаются пользователями: если считаете, что ваши авторские права нарушены – используйте форму обратной связи.

Полезные ссылки

  • Моя полка

Контакты

  • chitat.ebooker@gmail.com

Подпишитесь на рассылку: