洛倫茲變換實(shí)質(zhì)是什么？
科學(xué)的發(fā)展也并不是一路平坦，大部分和家庭瑣事一樣也有誤會(huì)和紛爭(zhēng)。
“洛倫茲變換”最開始是由洛倫茲推導(dǎo)出來的，所以叫做洛倫茲變換（龐加萊命名）。但洛倫茲推到洛倫茲變換并不是為了研究相對(duì)論，而是為了解釋邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)。
（實(shí)驗(yàn)具體內(nèi)容在我的《白話相對(duì)論（一）》中有描述）
簡(jiǎn)單說一下，從17世紀(jì)笛卡爾把“以太論”帶入了科學(xué)開始，人類就一直在尋找以太。所謂以太就是絕對(duì)靜止的物質(zhì)，同時(shí)也正式因?yàn)橐蕴拇嬖诠獠拍軌虻靡詡鞑?。到?9世紀(jì)末期，邁克爾遜和莫雷（是兩個(gè)人）做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，就叫做邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的設(shè)想是這樣：如果以太存在并絕對(duì)靜止，我們的地球在以太中穿梭，這樣一來，迎著以太風(fēng)運(yùn)動(dòng)方向的光速就應(yīng)該被壓縮?？墒菍?shí)驗(yàn)結(jié)果卻相反，垂直方向上的光速運(yùn)動(dòng)速度都一樣，這個(gè)結(jié)論幾乎宣告以太論的失敗。
這時(shí)洛倫茲出現(xiàn)了，他對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果提出了質(zhì)疑，他認(rèn)為即使以太存在，對(duì)于光速的測(cè)量也不會(huì)存在影響，因?yàn)榇嬖谝环N“菲茨杰拉德收縮”，簡(jiǎn)單說就是如果你想測(cè)量一段距離是否被壓縮，就需要用到尺子，可是尺子同時(shí)也被壓縮了，所以這種壓縮效應(yīng)測(cè)量不出來的。于是洛倫茲根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)出了洛倫茲變換，認(rèn)為以太實(shí)際對(duì)運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度存在壓縮，其公式就是現(xiàn)在我們看到的洛倫茲變換。
那為什么洛倫茲變換就變成了狹義相對(duì)論的公式了呢？有兩種說法，第一個(gè)是愛因斯坦推導(dǎo)出了同樣的公式；第二種說法是愛因斯坦直接把洛倫茲公式拿過來解釋自己的相對(duì)論了。其實(shí)真相也無所謂了，畢竟一個(gè)科學(xué)成就只要是對(duì)的，至于是誰的對(duì)于物理學(xué)來說無所謂，那是歷史學(xué)家需要考慮的事情。
這里還要提到一個(gè)人，亨利·龐加萊，這個(gè)人一直也是一個(gè)謎，有人認(rèn)為狹義相對(duì)論最早是他提出的（1902年提出相對(duì)性，1905年6月發(fā)表論文，愛因斯坦也是1905年6月發(fā)表）
是龐加萊將洛倫茲的公式命名為洛倫茲變換。在愛因斯坦提出狹義相對(duì)論之后，洛倫茲對(duì)愛因斯坦說，咱倆的公式一樣，但是說的不是一個(gè)東西啊，干脆你的理論就叫做相對(duì)論吧。所以洛倫茲變化是龐加萊起的名，愛因斯坦的相對(duì)論是洛倫茲給起的名。是不是很有趣。
媽咪叔專注趣味物理科普。
科學(xué)的基本觀念本質(zhì)上大都很簡(jiǎn)單，通常都可以用人人皆知的語言來表達(dá)?！獝垡蛩固?div style="height:15px;">
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答：洛倫茲本人，最初的確是為了解釋邁克爾遜的光速不變實(shí)驗(yàn)湊出來的，不過后來愛因斯坦提出狹義相對(duì)論，給洛倫茲變換提出了全新的詮釋。
要說洛倫茲變換的本質(zhì)，就是光速不變?cè)怼?div style="height:15px;">
要說更本質(zhì)的原因，就是我們四維時(shí)空中，空間和時(shí)間的關(guān)系遵循洛倫茲變換。
19世紀(jì)末，麥克斯韋建立電磁學(xué)，標(biāo)志著經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)取得成功，但是其中存在一個(gè)缺陷，就是麥克斯韋方程組在伽利略變換下不一致。
經(jīng)典力學(xué)為了解決這個(gè)問題，假象了一個(gè)絕對(duì)參考系——以太參考系，但是在1887年，邁克耳孫-莫雷的實(shí)驗(yàn)，否定了以太參考系的存在，至此，經(jīng)典力學(xué)不能自圓其說。
在1904年，荷蘭物理學(xué)家洛倫茲，為了解決經(jīng)典力學(xué)的困境，提出了洛倫茲變換，存粹是為了湊結(jié)果得到的公式，不過這也相當(dāng)偉大啦。
洛倫茲指出相對(duì)于以太運(yùn)動(dòng)的物體，會(huì)因某種未知的機(jī)制，在運(yùn)動(dòng)方向上產(chǎn)生收縮。于是，在不否定以太的前提下，洛倫茲勉強(qiáng)讓經(jīng)典力學(xué)有了符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果的詮釋，但解釋不了長(zhǎng)度收縮的本質(zhì)原因。
直到1905年，愛因斯坦以“光速不變?cè)怼焙汀暗刃г怼睘榛A(chǔ)假設(shè)，建立了狹義相對(duì)論，解釋了邁克爾遜-莫雷的實(shí)驗(yàn)，指出了時(shí)間和速度的變換關(guān)系，并用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撏茖?dǎo)出來洛倫茲變換。
所以，洛倫茲變換的本質(zhì)，就是光速不變?cè)怼?div style="height:15px;">
好啦！我的答案就到這里，喜歡我們答案的讀者朋友，記得點(diǎn)擊關(guān)注我們——艾伯史密斯！
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洛倫茲變換本質(zhì)是光速延遲觀測(cè)效應(yīng)。
stemmer原創(chuàng)觀點(diǎn)，因版權(quán)問題，有所保留。
洛倫茲變換與狹義相對(duì)論密不可分，想真正理解狹義相對(duì)論，得理解洛倫茲變換的本質(zhì)。
狹義相對(duì)論只兩個(gè)基石:相對(duì)性原理與光速不變?cè)?。相?duì)性原理講物理規(guī)律統(tǒng)一，是所有理論基石，光速不變?cè)碇饕v光速與光源運(yùn)動(dòng)、參照系無關(guān)。想真正理解洛倫茲變換，先得搞清參照系，否則，將被帶到溝里去，而不自知。
狹義相對(duì)論，對(duì)應(yīng)的是慣性系。慣性系是廣義相對(duì)論中的一個(gè)特殊解。狹義相對(duì)論，將光速不變作為原理，給洛倫茲變換一個(gè)新的解釋，得到了麥克斯韋方程組的理論支持。
洛倫茲變換有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):慣性系、電磁波。
慣性系，參照系只是坐標(biāo)不同，除了引力效應(yīng)，其他都相同。慣性系，引力效應(yīng)服從牛頓萬有引力定律，是廣義相對(duì)論中的特殊解。
電磁波，光速運(yùn)動(dòng)，光速不變，光速不可疊加。電磁波，沒有運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，運(yùn)動(dòng)質(zhì)量不變化，只變化動(dòng)量。狹義相對(duì)論容不下引力，電磁波，無質(zhì)量，在慣性系中，理論上不受引力效應(yīng)影響，也是廣義相對(duì)論中的特殊解。
慣性系、電磁波的特殊解性質(zhì)，是狹義相對(duì)論根本所在，看不到這兩點(diǎn)，理解不了狹義相對(duì)論。將現(xiàn)實(shí)時(shí)空及質(zhì)量物質(zhì)依據(jù)狹義相對(duì)論解釋，而不去辯別，得到的解釋基本上在溝里，少數(shù)的因特殊解其實(shí)不特殊，那是運(yùn)氣。
狹義相對(duì)論結(jié)論有三:鐘慢效應(yīng)、尺縮效應(yīng)、質(zhì)增效應(yīng)。洛倫茲變換不涉及質(zhì)增效應(yīng)，只涉及鐘慢效應(yīng)與尺縮效應(yīng)。電磁波光速，相對(duì)速度不可變，不鐘慢、不尺縮，剩下的鐘慢效應(yīng)與尺縮效應(yīng)的結(jié)果是光速不變。
鐘慢效應(yīng)與尺縮效應(yīng)產(chǎn)生的前提是產(chǎn)生相對(duì)速度，是觀察者與觀察對(duì)象之間存在相對(duì)速度才產(chǎn)生的，產(chǎn)生的是觀察者所能得到的觀測(cè)結(jié)果。這個(gè)觀測(cè)結(jié)果，隨觀察者的相對(duì)速度改變而改變，與觀察對(duì)象無關(guān)，觀察對(duì)象本身與自身不存在相對(duì)速度，自身不產(chǎn)生鐘慢效應(yīng)與尺縮效應(yīng)。
總結(jié)一下，狹義相對(duì)論慣性系中，觀察對(duì)象本身的時(shí)間、空間尺度不隨任何觀察者的相對(duì)速度改變而改變。所有的對(duì)象時(shí)間、空間尺度，只與自身相關(guān)，因相對(duì)速度為零，時(shí)間是最快的，空間尺度是不壓縮的。狹義相對(duì)論還有個(gè)基石一一等價(jià)原理，狹義相對(duì)論中，所有對(duì)象的時(shí)間、空間都是實(shí)的、等價(jià)的，不存在特殊性。
所謂鐘慢尺縮，都是觀察者效應(yīng)，對(duì)觀察對(duì)象的觀察與觀察結(jié)果反饋到觀察者坐標(biāo)，都經(jīng)過了光速延遲。觀測(cè)到的時(shí)間、空間都是虛的。
由于克服不了光速延遲，觀測(cè)到的也只能是虛的，觀測(cè)到的結(jié)果與狹義相對(duì)論相符。
洛倫茲變換本質(zhì)是光速延遲觀測(cè)效應(yīng)。
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