Question

狭义相对论的相对论力学

Answer 1

按照狭义相对性原理，力学定律在洛伦兹变换下保持形式不变。为此，牛顿力学第二定律F=ma应当改写为 ：
F=dp/dt，式中p=mu为物体的动量，u是速度。相对论力学中，物体的惯性质量分为静质量m0和相对论质量m，两者的关系式称为质速关系 ：

m与m0两者之差可以定义为动质量mk=m－m0 。狭义相对论预言，物体的惯性质量随其运动速度的增加而加大，速度趋于光速时，惯性质量趋于无限大。

类似地，物体的能量分为固有能量E0和相对论能量（总能量）E。动能K是总能与固有能量之差：K=E－E0。能量与质量之间的关系式简称为质能关系，即：

E=mc2　　E0=m0c2
动量、总能量、静质量可组成下面的不变量（即在洛伦兹变换下保持不变）：
p2c2－E2=－m02c4
在洛伦兹变换下动量p如同坐标矢径r一样变换，而能量E/c如同时间坐标ct一样变换，即：
px'=1/(1－v2/c2)1/2(px－vE/c2)
py'=py
pz'=pz
E'=1/(1－v2/c2)1/2(E－vpx)
物理系统在一般洛伦兹变换下的不变性给出轨道角动量和自旋角动量守恒律；在时空平移变换下的不变性给出能量－动量守恒律。