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【文稿】第五章 闵氏时空上的旋转变换

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将文稿的《第五章 旋转变换》贴出,共批评。
这部分的内容 很早就在本吧讨论过,有些观点讨论时没能达成一致。
例如,关于复时空下的旋转变换,有权威教科书将其几何解释示意为一个园,我不同意这个画法。
复时空下,旋转角是个虚数,旋转变换可以写为虚角三角函数的形式,这一点没有异议,见到的权威教科书上对此的讨论 都是一直的。
但是对于这种旋转变换的几何解释,却大不相同,有教材将其画成双曲线的形式,也有教材将其画成一个圆。我本人不同意将其画成一个圆。因为虚角三角函数就不是一个周期函数,画成一个圆是没道理的。有的文献还将其称为复时空的圆变换。
当然这只是本人的看法,由于我不具备更深的数学背景,所以对于错误很真诚地欢迎批评。


IP属地:北京1楼2012-07-14 16:27回复

    第五章 旋转变换
    5.1欧氏几何下的旋转变换
    5.2双曲函数与虚数三角函数
    5.3双曲函数形式的洛伦兹变换及旋转变换
    5.4虚角三角函数形式的洛伦兹变换
    5.5闵氏复时空下的旋转变换
    5.6复时空上的双曲校准线
    5.7 虚角作为变换参数下的一个实例
    5.8虚角与间隔度量的弧长
    5.9速度合成


    IP属地:北京2楼2012-07-14 16:28
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      2026-04-06 18:23:46
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      IP属地:北京3楼2012-07-14 16:28
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        IP属地:北京4楼2012-07-14 16:29
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          IP属地:北京5楼2012-07-14 16:30
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            IP属地:北京6楼2012-07-14 16:31
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              IP属地:北京7楼2012-07-14 16:32
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                The End


                IP属地:北京8楼2012-07-14 16:33
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                  2026-04-06 18:17:46
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                  谢谢你认真阅读本贴。至于你说5.5.2图的那两个角,那是虚角三角函数定义的角,所以它绝不是能用π/2这中形式来表示的。
                  tan(ia)这种形式(假定a是个实数),是个虚数,其中a若是正负无穷大,那对应的是光的世界线。由于ia是虚数,tan(ia)也是虚数,所以那两个角一定是相差一个符号。
                  由于,而类时间隔是虚数,类空间隔是实数,在a>0的情况下,这两个角一个是类时间隔与类空间隔的比,所以角度是个正的虚数,另一个是类空间隔与类时间隔的比,所以角度是个正的虚数。
                  另,关于究竟是一个圆还是双曲线,我还是坚持不能说成是园。当然,从复时空角度,说它是个圆,作为一个名词,也无所谓。但是要是画到纸面上,那就决不能是个圆。最重要的原因就是你说的虚角三角函数不是个周期函数。既然不是周期函数,如何能在几何上是个闭合个圆呢?或者我这样问,若是旋转角度是无穷大,那对应到“圆”上,又该如何解释呢?
                  


                  IP属地:北京11楼2012-07-17 16:23
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                    上面有一句话有笔误,对不起,改过来:
                    由于,而类时间隔是虚数,类空间隔是实数,在a>0的情况下,这两个角一个是类时间隔与类空间隔的比,所以角度是个正的虚数,另一个是类空间隔与类时间隔的比,所以角度是个负的虚数。


                    IP属地:北京12楼2012-07-17 16:29
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                      我们分歧还是很大的,不过不要紧,有兴趣可以慢慢来。
                      首先,我这里,在复空间,虚数角是用双曲线的间隔线长定义的,类似于圆的弧度角是单位圆周上的弧长对应的角度是弧度。(注:对于x轴与x'轴的旋转角,比较容易定义,对于t轴和t'轴的旋转略有点复杂,这里暂时回避这个问题。稿子中也暂时回避了这个问题。)
                      以x轴的旋转变换为例,其双曲校准线是类时的,所以一段弧长对应的角度也是虚数角。我这个文稿中,角度采用虚数,没有实部,只是个纯虚数。x轴的旋转也不能超过光的世界线,这是因为:
                      1,从数学上说,x轴的旋转,其角度ia(注:a是实数),a等于正负无穷大对应着光的的世界线,所以无论怎样旋转,x轴都不会跨越光的世界线。
                      2,从物理上说,x轴的旋转,也不可能“跨越”光的世界线,因为那样,意味着空间轴变成了时间轴(由类空的变为类时的),同样it轴也不能“跨越”光的世界线,因为那样时间轴变成了空间轴(类时的变成类空的),意味着粒子的速度超过光速。物理上这也是不允许的。而虚角三角函数本身也不会出现这个情况。我这个稿子给出了虚角三角函数的性质,以及函数图,可以参考。
                      可以以tanh(ia)为例,a=正负无穷大,意味着相对速度v=1,(对于x轴的旋转tanh(ia)=1or=-1)而c=1or-1。也就是说,时间0处的光的世界线和x的夹角是“无穷大”,打个引号是因为是个虚数的无穷大。
                      我这几天出差在外,酒店网速很慢,所带的笔记本也太老,回复会很不及时,望见谅。
                      


                      IP属地:北京14楼2012-07-17 22:19
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