物理學(xué)中的洛倫茲變換和伽利略變換主要有什么不同？題主你好 。洛倫茲變換和伽利略變換是物理學(xué)兩種截然不同的變換，物理上看，洛倫茲變換是時間-空間都發(fā)生變換，而伽利略變換只有空間變換，沒有時間變換 。這就導(dǎo)致在伽利略變換里需要人為區(qū)分時間和空間的差異，否則就沒有辦法是用伽利略變換 ?？刹灰】催@個問題，因為我們現(xiàn)在是從公理化體系來考慮的，完全拋開客觀實際！在伽利略體系里，由于無法做到從某條公理推導(dǎo)出時間和空間的定義，因此只能將時間和空間以公理的形式進行人為區(qū)分 。這種區(qū)分用今天的話來說就是：十分唯象 。但是這不意味著與伽利略變換相對應(yīng)的洛倫茲變換就不需要人為區(qū)分時間空間，作為一種特殊的坐標變換，洛倫茲變換其實是在已經(jīng)區(qū)分好時間空間之后才能嚴格給出的，要想從更加公理化的體系里推導(dǎo)出洛倫茲變換，就必須要考慮時空的幾何特性 。閔可夫斯基提出，用幾何的觀點來研究洛倫茲變換時，可以通過時空本身的幾何特征“推導(dǎo)”出時間和空間 。這就意味著存在一個更加基礎(chǔ)的公理化體系，它能解決時間、空間定義問題，也能給出一個特殊坐標變換——洛倫茲變換 。這個公理化體系就叫“相對論” 。伽利略變換是非相對論物理體系的基礎(chǔ)，所有非相對論性物理體系，包括非相對論性量子力學(xué)，都自動滿足伽利略變換 。但是，只要服從伽利略變換就一定不服從洛倫茲變換，這一點是必須要指明的 。換句話說，即便速度再怎么低，只要不是零，洛倫茲變換就永遠是洛倫茲變換，不會變成伽利略變換，原因在于洛倫茲變換里面的時間變換里存在空間項，即便速度再低（只要不是零），那么當空間足夠遠，這一項的貢獻就不能忽略！這就說明，洛倫茲變換是嚴格不同于伽利略變換的！但是，當我們把物理模型應(yīng)用到具體的客體時候，就要注意模型的局限性 。洛倫茲變換僅在局域空間（即空間項很小，可以忽略）上可以成立，而尺度一旦變得很大，洛倫茲變換就不再正確！所以，這就解釋了客觀的低速運動為什么是服從伽利略變換的 。rr簡單得說，就是在洛倫茲變換中，時間可以變成空間，但在伽利略變換中，時間與空間不能相互轉(zhuǎn)化 。洛倫茲變換把時間與空間轉(zhuǎn)化的方法叫做BOOST，翻譯為中文叫做偽轉(zhuǎn)動 。這也是相對論的本質(zhì)所在 。相對論與牛頓力學(xué)的主要區(qū)別就在于，在相對論中，時間與空間不是絕對的，而是可以相互轉(zhuǎn)化的 。這個可能大家理解起來很困難，因為生活中好像沒有這個感覺 。但是，事實上這個是成立的，只不過我們的速度都比光速要慢很多，所以感覺不到時間與空間的相互轉(zhuǎn)換 。但是，在未來社會，當我們有了近光速的飛船，我們可以去遙遠的恒星旅游的時候，等我們回到地球，我們會發(fā)現(xiàn)旅游回來的人比留在地球上的人要年輕多了 。這就是洛倫茲變換的體現(xiàn) ?？梢杂脮r空中的相似三角形證明洛倫茲變換 。
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