Question

狭义相对论的几个公式是不是非要用洛伦兹变换才能推出来？最好是高中方法

Answer 1

狭义相对论的几个公式是指长度收缩和时间膨胀那几个公式？就我所遇到的书籍来说，都是从Lorentz equations推出来的，而且就应该从Lorentz equations推出来。其实用光速不变也可以。你就接受那几个公式就好，就算现在你会推导，你也并不会理解它们的含义。
而关键实际上是如何导出Lorentz transformation。基本上有两种方法，一种是由光速不变和狭义相对原理；另一种是由时空的均匀和各向同性推出。

Answer 2

洛仑兹变换是描述狭义相对论空间中各参考系间关系的变换。它最早由洛仑兹从以太说推出，用以解决经典力学与经典电磁学间的矛盾（即迈克尔孙-莫雷实验的零结果）。后被爱因斯坦用于狭义相对论。 　　另一种产生说法：马赫和休谟的哲学对爱因斯坦影响很大。马赫认为时间和空间的量度与物质运动有关。时空的观念是通过经验形成的。绝对时空无论依据什么经验也不能把握。休谟更具体的说：空间和广延不是别的，而是按一定次序分布的可见的对象充满空间。而时间总是由能变化的对象的可觉察的变化而发现的。1905年爱因斯坦指出，迈克尔逊和莫雷实验实际上说明关于“以太”的整个概念是多余的，光速是不变的。而牛顿的绝对时空观念是错误的。不存在绝对静止的参照物，时间测量也是随参照系不同而不同的。他用光速不变和相对性原理提出了洛仑兹变换。创立了狭义相对论。

Answer 3

• 时间膨胀和长度收缩公式都可以由光速不变推出来。参看《物理通报》