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數學物理學導論/相對論/導論

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在本章中,我們將重點關注對稱和變換的概念。更準確地說,我們研究了變換不變性對物理定律的影響。建議那些不熟悉張量微積分和群論的人閱讀附錄張量。在經典力學中,一個質量為的質點由其位置及其動量在每個時間進行引用。時間不依賴於用於評估位置和動量的參考系。牛頓運動定律在伽利略變換下是不變的。在狹義和廣義相對論中,時間依賴於所考慮的參考系。這導致對位置和動量的經典概念進行修改。從歷史上看,狹義相對論被提出是為了描述光速的不變性。使動力學方程的新形式保持不變的變換群是洛倫茲群。量子、動力學和物質的連續描述將在本書後面介紹。[1]

  1. 在量子力學中,所考慮的物理空間是函式空間,系統的狀態由一個“波”函式表示,該函式是空間和時間的函式。量可以解釋為在時間在體積中找到一個粒子的機率。波函式的概念可以推廣到比由一個粒子構成的更復雜的系統。對由大量粒子構成的系統進行動力學描述包括用一個名為“分佈”函式來表示所考慮系統的狀態,該函式表示在位置處以動量找到一個粒子的機率密度。物質的連續描述是指用多個位置和時間的函式來描述所考慮的物理系統的狀態。
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