- 相对性原理和光速不变
- 物理定律在所有的惯性参考系里都是平等的,不存在一个特殊的惯性系。
- 真空中的光速在所有的惯性系里都是一样的。
洛伦兹变换
距离度量:闵氏(Min's geometry)
- 狭义相对论下,不随惯性系变化的量
- 闵式距离(时空间隔)
- 不会随着参考系的变化而变化的
线元决定几何
- 欧式几何就是由欧式线元(dl²=dx²+dy²)决定的几何
- 闵氏几何就是由闵氏线元(ds²=-dt²+dx²)决定的几何
- 几何单位制:选择光速c=1
时空图
- 代表粒子全部历史的线就叫粒子的世界线
- 在时空图里,45°的斜直线代表了光子的世界线,比光子世界线更陡,更加靠近t轴的斜直线是有质量粒子匀速直线运动,或者说惯性运动(速度小于光速)的世界线
- 三类曲线:
- d^2>0 的曲线称为 类空曲线 spacelike curve;
- d^2<0 的曲线称为 类时曲线 timelike curve;
- d^2=0 的曲线称为 类光曲线 lightlike curve。
闵氏几何的度规和线长
- 光子的世界线长度恒为0
校准曲线
- 校准曲线:到原点距离相等的点组成的轨迹
固有时
- 世界线的线长等于固有时