下面我可以給你一個中學(xué)教材中講相對論時用的推導(dǎo)過程:
![](http://h.hiphotos.baidu.com/zhidao/wh%3D600%2C800/sign=7a2c8d81d3c8a786be7f42085739e505/adaf2edda3cc7cd9d22319a23b01213fb80e91ba.jpg)
如上圖:圖中A是一個相對O以速度v勻速直線運動的系統(tǒng).B是A系統(tǒng)上的一點.(設(shè)一光子鐘的光子鐘擺在AB間運動.)
當A點與O重合的時刻,光子正好從A射向B.
在A看,光子的路程是ct',在O看,光子的路程是ct,并且在t 時間內(nèi)A系統(tǒng)移動了vt 的距離.
三個距離的關(guān)系是:(ct')²+(vt)²=(ct)²
上式經(jīng)下面的變換:
去括號:c²t'²=c²t²-v²t²
提取t²:c²t'²=t²(c²-v²)
除以c²:t'²=t²(1-v²/c²)
開平方:t'=t√(1-v²/c²)
得到了t' 與t 的換算關(guān)系,其中√(1-v²/c²)就是洛倫茲因子.
這個關(guān)系式的結(jié)果與洛倫茲變換的推導(dǎo)結(jié)果是一樣的,但是洛倫茲推導(dǎo)時用的是微積分方法,里面的t' 和t 是時刻,不是時長.我們這里因為初中還沒學(xué)微積分,所以用的是時長(時長是時刻的積分),略過了微分分析過程.