在黄献民先生所著《闵氏几何与狭义相对论》第11页中,提出了一种“用光信号确定两个参考系的坐标标度”的方法,确实非常简洁方便,但感觉书中虽然对这种方法的原理做了解释,但仍缺乏一个严格的证明。这个方法用洛伦茨变换可以严格证明,但我想到了一个更为简洁的几何证明法,现发在本吧内:
原书内容如下:
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=986f70bf81d4b31cf03c94b3b7d7276f/8f70c8cb0a46f21f6c8b35affc246b600e33aece.jpg)
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=41c515faa6af2eddd4f149e1bd120102/eb642f82d158ccbf5b4ddec613d8bc3eb3354197.jpg)
我的证明如下:
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=ddb2c19d05b30f24359aec0bf894d192/7fc52d2f07082838b90bb6e8b299a9014d08f107.jpg)
如上图所示,时间轴t、原点O和等时线x构成静系时空坐标系;时间轴t’、原点O和等时线x’构成动系时空坐标系。OQ和OQ’是光的世界线。线段AB是由A点出发光的世界线,平行于OQ;线段BC是由B点出发光的世界线,平行于OQ’。
只要证明△AOB与△BOC相似,就可以推出AO/OB=BO/OC,进而推出OB2=AO*OC
以下是证明过程:
第一步
因:角ABO(角1)与角BOQ(角1’)是内错角,
所以:角1=角1’
因:光的世界线OQ位于角BOx’的平分线上,且t’轴与x’轴正交
所以:角1’是半个正交角(45度)
推得:角1也是半个正交角(45度)
同理可以推的:角BCO(角2)=角COQ’(角2’)=半个正交角(45度)
所以:角1=角2=45度(即角ABO=角BCO,尽管它们“看上去”不相等)
第二步
角AOB=角BOC(公共角)
第三步
根据第一步和第二步的结果,以及相似三角形的判断条件(两角对应相等则两三角形相似),就可以推得△AOB与△BOC相似,进而推出AO/OB=BO/OC=> OB2=AO*OC
这就是神奇的闵氏几何,尽管“看上去”不相似的两个三角形,其实却是相似的!上述证明不知正确与否,欢迎吧主和感兴趣的吧友批评指正。如果黄献民先生能看到此帖,也敬请黄先生(@huangxianmin)批评指正。
另外,用洛伦茨变换也可以证明OB2=AO*OC,不过比较麻烦,我也证明出来了,等以后有时间整理好后再发在吧里。
原书内容如下:
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=986f70bf81d4b31cf03c94b3b7d7276f/8f70c8cb0a46f21f6c8b35affc246b600e33aece.jpg)
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我的证明如下:
![](http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=ddb2c19d05b30f24359aec0bf894d192/7fc52d2f07082838b90bb6e8b299a9014d08f107.jpg)
如上图所示,时间轴t、原点O和等时线x构成静系时空坐标系;时间轴t’、原点O和等时线x’构成动系时空坐标系。OQ和OQ’是光的世界线。线段AB是由A点出发光的世界线,平行于OQ;线段BC是由B点出发光的世界线,平行于OQ’。
只要证明△AOB与△BOC相似,就可以推出AO/OB=BO/OC,进而推出OB2=AO*OC
以下是证明过程:
第一步
因:角ABO(角1)与角BOQ(角1’)是内错角,
所以:角1=角1’
因:光的世界线OQ位于角BOx’的平分线上,且t’轴与x’轴正交
所以:角1’是半个正交角(45度)
推得:角1也是半个正交角(45度)
同理可以推的:角BCO(角2)=角COQ’(角2’)=半个正交角(45度)
所以:角1=角2=45度(即角ABO=角BCO,尽管它们“看上去”不相等)
第二步
角AOB=角BOC(公共角)
第三步
根据第一步和第二步的结果,以及相似三角形的判断条件(两角对应相等则两三角形相似),就可以推得△AOB与△BOC相似,进而推出AO/OB=BO/OC=> OB2=AO*OC
这就是神奇的闵氏几何,尽管“看上去”不相似的两个三角形,其实却是相似的!上述证明不知正确与否,欢迎吧主和感兴趣的吧友批评指正。如果黄献民先生能看到此帖,也敬请黄先生(@huangxianmin)批评指正。
另外,用洛伦茨变换也可以证明OB2=AO*OC,不过比较麻烦,我也证明出来了,等以后有时间整理好后再发在吧里。