什么情况下才需要使用坐标变换？作者：杨升山 时间：2011.06.09 Email：mzhyss@126.com现住址：南京江宁开发区翠屏清华园45-101 邮编：211100择要：人们为了研究运动现象，就是要用数学工具，这就需要把运动现象数据化，为了形象的表示数据之间的关系。就设立了坐标体系。不同的参照物就有不同的坐标体系，为了在不同的参照系都表示相同的测量结果（与物质形态相符的数据）。坐标系间的数据有互相转换的必要。所有的变换都是要求不同参照系有相同的比较基准。这是由于人们的环境所限，不能测量到物质运动的所有情况，才使用他人的测量数据的。 洛仑兹变换的的思想是保持不同的参照系中速度不变，伽利略变换的思想是保持被测物体的形状尺寸不变，爱因斯坦变换（就是所谓的钟慢尺缩公式）名义上是用的是洛伦茨变换。其实是篡改了洛伦茨变换的原意，他是用不能进行测量的运动系中的数据替代能够进行测量的数据。因为洛仑兹变换中时间与长度的变换是同时的，且是同方向的。爱因斯坦的变换是可以使用时间延长，也可以使用长度缩短，也就是时间与长度的变化不是同时的。这就是根本的区别。 使用坐标变换是为了利用其它参照系中测量的数据，在不需要进行坐标变换的场合，也就是测量者能够测量出被测物体的运动数据时，就不应该是用坐标变换，强行使用坐标变换只是画蛇添足。关键词：坐标变换 相对论 爱因斯坦 洛仑兹 伽利略
正文：在物理学研究中，经常要使用坐标变换，但是为什么要使用这些变换，讨论的极少。是不是大家讨论一下？现实应用中，有时使用伽利略变换，有时使用洛仑兹变换。更多的是使用爱因斯坦变换，当然这是我把爱因斯坦的时延与尺缩公式称为爱因斯坦变换了。在爱因斯坦的相对论创立以后，爱因斯坦从洛仑兹变换中导出了他的变换，但是常拿爱因斯坦变换取代洛仑兹变换。所有的变换都是要求不同参照系是等价的，也就是由于人们的环境所限不能测量到的情况下，使用他人的测量数据。但是洛仑兹变换的的思想是保持不同的参照系中速度不变，伽利略变换的思想是保持被测物体的形状尺寸不变，爱因斯坦变换（就是所谓的钟慢尺缩公式）的思想是能够解释运动现象，用不能进行测量的运动系中的数据替代能够进行测量的数据。 其实使用变换是因为人们不可能生活在任意的参照系、只能在一个参照系中进行测量，要与不能进行测量的参照系中的人们进行数据交换。 每个人都有一定的活动范围，能够观察的范围是有限的，特别是地球是个球形，更是缩小了观测范围，我们就要使用其他的方法，卫星的发射成功使观测的范围大增，如何利用这个资源是人们需考虑的话题。 我们测量一个物体的运动速度时，是不需要被测物体进行协助的，何况被测物体往往是没有生命的，他们也不可能对我们的测量进行协助。 如果测量对象是敌人（比如敌人的飞机），他们只会千方百计的隐藏他们的形态，隐形飞机的设计与研究就是证明。要想让他们对我们的测量进行协助，无异于向虎谋皮。 现实中，就是地面上在进行着测量，飞机上在进行着测量，卫星上在进行着测量，他们的数据之间有什么关系，就要使用这些变换了。 现实中就是地面上测量的结果要指挥在天上飞的飞机，天上飞的飞机如何使用地面上的测量结果，地面上如何使用飞机上的测量结果，这时就需要使用伽利略变换。现在不是有预警飞机在天上飞么，还有无数的侦察卫星。现在，地面上如何利用预警飞机测出的数据，就是要使用伽利略变换的。 可能会有人说，伽利略变化已经过时，应该使用洛仑兹变换了。或者说爱因斯坦变换。 当然，你可以使用洛仑兹变换试试。当使用洛仑兹变换后，飞机上的数据会与地面上的不同。 不过，在用爱因斯坦的相对论来解释运动现象时，不该用爱因斯坦变换的地方也要用爱因斯坦变换，为的就是能够解释运动。其实这样的解释是把速度表达式中的时间与长度的来源位置搞错了，是把解释物理现象推给了所谓的运动系。这和我国古人把解释自然现象交给神灵是相同的。用空间弯曲取代力对物质的作用，是不肯面对现实的态度。大家可以看理论物理研究所的张元中老教授写的书《狭义相对论实验基础》，里面就是这样运用的。 但是洛仑兹变换是时间与长度同时进行变换的，表现的形式是速度保持不变。爱因斯坦是从洛仑兹变换中提取出来的，但与洛仑兹变换有根本的不同。不过在相对论中常把爱因斯坦变换当成洛仑兹变换。在爱因斯坦变换中，运动的时间要延长，运动的长度要缩短。但时间与长度变换不是同时的。这里只说长度变换。可是在把这些数据变换回地面时，在飞机上看来，地面是运动的，地面上的数据也与飞机上的不同，同样的道理，长度会减少些。已经不能换算成原来地面上测出的数据了。也就把大象变换成老鼠了。
正文：在物理学研究中，经常要使用坐标变换，但是为什么要使用这些变换，讨论的极少。是不是大家讨论一下？现实应用中，有时使用伽利略变换，有时使用洛仑兹变换。更多的是使用爱因斯坦变换，当然这是我把爱因斯坦的时延与尺缩公式称为爱因斯坦变换了。在爱因斯坦的相对论创立以后，爱因斯坦从洛仑兹变换中导出了他的变换，但是常拿爱因斯坦变换取代洛仑兹变换。所有的变换都是要求不同参照系是等价的，也就是由于人们的环境所限不能测量到的情况下，使用他人的测量数据。但是洛仑兹变换的的思想是保持不同的参照系中速度不变，伽利略变换的思想是保持被测物体的形状尺寸不变，爱因斯坦变换（就是所谓的钟慢尺缩公式）的思想是能够解释运动现象，用不能进行测量的运动系中的数据替代能够进行测量的数据。 其实使用变换是因为人们不可能生活在任意的参照系、只能在一个参照系中进行测量，要与不能进行测量的参照系中的人们进行数据交换。 每个人都有一定的活动范围，能够观察的范围是有限的，特别是地球是个球形，更是缩小了观测范围，我们就要使用其他的方法，卫星的发射成功使观测的范围大增，如何利用这个资源是人们需考虑的话题。 我们测量一个物体的运动速度时，是不需要被测物体进行协助的，何况被测物体往往是没有生命的，他们也不可能对我们的测量进行协助。 如果测量对象是敌人（比如敌人的飞机），他们只会千方百计的隐藏他们的形态，隐形飞机的设计与研究就是证明。要想让他们对我们的测量进行协助，无异于向虎谋皮。 现实中，就是地面上在进行着测量，飞机上在进行着测量，卫星上在进行着测量，他们的数据之间有什么关系，就要使用这些变换了。 现实中就是地面上测量的结果要指挥在天上飞的飞机，天上飞的飞机如何使用地面上的测量结果，地面上如何使用飞机上的测量结果，这时就需要使用伽利略变换。现在不是有预警飞机在天上飞么，还有无数的侦察卫星。现在，地面上如何利用预警飞机测出的数据，就是要使用伽利略变换的。 可能会有人说，伽利略变化已经过时，应该使用洛仑兹变换了。或者说爱因斯坦变换。 当然，你可以使用洛仑兹变换试试。当使用洛仑兹变换后，飞机上的数据会与地面上的不同。 不过，在用爱因斯坦的相对论来解释运动现象时，不该用爱因斯坦变换的地方也要用爱因斯坦变换，为的就是能够解释运动。其实这样的解释是把速度表达式中的时间与长度的来源位置搞错了，是把解释物理现象推给了所谓的运动系。这和我国古人把解释自然现象交给神灵是相同的。用空间弯曲取代力对物质的作用，是不肯面对现实的态度。大家可以看理论物理研究所的张元中老教授写的书《狭义相对论实验基础》，里面就是这样运用的。 但是洛仑兹变换是时间与长度同时进行变换的，表现的形式是速度保持不变。爱因斯坦是从洛仑兹变换中提取出来的，但与洛仑兹变换有根本的不同。不过在相对论中常把爱因斯坦变换当成洛仑兹变换。在爱因斯坦变换中，运动的时间要延长，运动的长度要缩短。但时间与长度变换不是同时的。这里只说长度变换。可是在把这些数据变换回地面时，在飞机上看来，地面是运动的，地面上的数据也与飞机上的不同，同样的道理，长度会减少些。已经不能换算成原来地面上测出的数据了。也就把大象变换成老鼠了。
