洛伦兹变换是怎么推导出来的啊，于狭义相对论有什么关系么

1. 洛伦兹变换是怎么推导出来的啊，于狭义相对论有什么关系么

洛伦兹变换的推导中需要用到很多微积分公式，在这里很难打出来，所以最好是参考有关的文献。
下面我可以给你一个中学教材中讲相对论时用的推导过程：

如上图：图中A是一个相对O以速度v匀速直线运动的系统。B是A系统上的一点。（设一光子钟的光子钟摆在AB间运动。）
当A点与O重合的时刻，光子正好从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 时间内A系统移动了vt 的距离。
三个距离的关系是：(ct')²＋(vt)²＝(ct)²
上式经下面的变换：
去括号：c²t'²＝c²t²－v²t²
提取t²：c²t'²＝t²(c²－v²)
除以c²：t'²＝t²(1－v²/c²)
开平方：t'=t√(1－v²/c²)
得到了t' 与t 的换算关系，其中√(1－v²/c²)就是洛伦兹因子。
 
这个关系式的结果与洛伦兹变换的推导结果是一样的，但是洛伦兹推导时用的是微积分方法，里面的t' 和t 是时刻，不是时长。我们这里因为初中还没学微积分，所以用的是时长（时长是时刻的积分），略过了微分分析过程。

2. 狭义相对论中，洛伦兹变换如何推导？

3. 谁能谈谈狭义相对论中的洛伦兹变换？ 请不要只给我洛伦兹变换的公式，我想要的是思想！物理思想！

洛伦兹变换是非常简单的一个变换，原理就是光速有限大及光速不变。
这个变换解决的问题就是在不同惯性系之间进行时间和距离的变换，这就是物理思想。
但是这一变换必须在学过勾股定理后才能理解推导过程。

上图是一个思维实验模型，设在运动系上有一个光子钟，即以光子的往复运动作为钟摆。让光子在AB间往复运动，每个周期（往返一次）是2t' 。O是参照系上的一点。
①、光子一个单程用的时间在A点上看是t'，在O点上看到的时间是t 。
②、在O点上看，t 时间内运动系从O运动到A，移动了vt 距离。
③、运动系和参照系上的C相同，所以运动系看到光子运动的距离是ct' 。参照系上看光子运动的距离是ct 。
根据勾股定理：
(ct')²＋(vt)²＝(ct)²
c²t'²＝c²t²－v²t²＝t²(c²－v²)
t'²＝t²(1－v²/c²)
则解得：t'=t√(1-v²/c²)
 
许多物理现象的道理非常简单，但是如何用数学式进行表达则要比较深入的物理数学知识才能完成。所以在初中高中时期，在还没有掌握相应的数学物理知识的情况下，无法把推导（或证明）过程全部解释清楚。比如在学到电路时，里面的一些推导就用到很多高等数学的知识，在初中高中阶段讲那些推导过程不但没用，反而会把学生的思维搞乱。
事实上人类在物理学发展史上也大多是先发现规律，后进行理论统计验证、建立数学模型加以谁论证或证明的。因此，在没有相应数学物理知识的时候并不妨碍先记住那些规律。
 
此外，还有一些物理(或数学)定律是实验直接得到的结果，没有推导过程。这样的内容只能记住，不能说原因，因为公理（或叫作天理）是没原因的。比如阿基米德定律、万有引力定律等。还有数学中的“直线是直的”，没人能证明，记住就行了。
还有一些是人为规定的内容，也没道理可言。约定俗成或专门的统一规定。比如一立方米的水的质量定义为一吨，一吨物质在地球表面的重量定义为一吨或9800牛顿。
因为水是最容易得到的实验器材，也是最容易分割的物质之一，所以很多物理量都以水作为相关定义，比如一卡的热量定义为一毫升水升高一度所需要的热量为1卡。这些都是人为定义的，没有什么道理可言，要说有什么道理也只不过因为某些科学家的名字有纪念意义。

4. 相对论中洛伦兹变换的问题

首先对惯性系得有一个直观的理解：

你和我，我静止在地面，你坐在匀速行驶的车中，同时看见一个人在骑自行车。我们看到的“人骑自行车”这个事件就是你说的“...一定可以发生”。

你和我这两个观察者，都是惯性系。观察的是同一个事件，但是各自的描述（自行车速度），会有差异。这种差异，不仅在洛仑兹变换中，而且在伽利略变换中，都是“一定发生”

5. 狭义相对论中洛伦兹变换知怎么推出来的啊

洛伦兹变换是洛伦兹在麦莫实验得不到期待的结果后，试图解释原因时作的一个推导。目的是要说明由于速度方向上的距离被压缩，时间也变慢，所以得到的变化正好被抵消。
 
他假设了一个光子钟（以光子的往复运动为钟摆），计算在参照系统上观察光子运动时会产生的效应。但是他无意中使用了光速不变的先决条件。当时他推导出来后，自己也感觉没太大用，认为只是某种特例下成立的公式，所以一直没太重视。但是爱因斯坦创立相对论时发现，这个变换正是他想找到的那个变换因子。这是后来洛伦兹因子被称为相对论因子的原因。
 
洛伦兹的思维实验如下图：

A是相对O以速度v运动的惯性系。B是A上的一点，A上的光子钟的光子在AB间往复运动。
设：当A与O重合的瞬间，光子正好从A射向B。
在A看来，光子的路程是ct'，在O看来光子的路程是ct，在t时间内A同时移动了vt 的距离。
三个长度的关系是：(ct')²＋(vt)²＝(ct)²
剩下就是等式的变换了：
两边去掉括号：²c²t'²＝c²t²－v²t²
两边同除c² ：t'²＝t²－v²t²/c²
提取公因式：t'²＝t²(1－v²/c²)
两边开平方：t'＝t√(1－v²/c²)
 
t/t'＝1/√(1－v²/c²)
其中的1/√(1－v²/c²) 就是平常说的洛伦兹因子记作γ，也有的书上把√(1－v²/c²)叫作洛伦兹因子，意义都是一样的，只取决于t 和 t' 谁与谁相比。
 
√(1－v²/c²)代表了参照系上测量到的时间要比被测量系统上的时间长。这就是平时习惯说的“运动系统上的时间变短了”，其实是比测量到的时间短。
 
注意：上面的推导过程是延用中学课本中的推导，事实上洛伦兹在推导这一因子时，采用的是时刻，不是时长，因此他用的是微分方法。因为初中还没学微积分，所以教科书上把时刻换成了时长来推导，但是结果是一样的。
 
后来很多人也推导洛伦兹变换，但是大多数出现了重复使用洛伦兹变换的错误。即本来是推导两个系统的时间关系，却在推导中先用洛伦兹变换对一个系统的时间进行了变换后再推导，以致于后来的洛伦兹变换与洛伦兹原来的公式不同了，变得复杂起来。相当于“二阶烙伦兹变换”了。现在很多教科书上也用了这种经过双重洛伦兹得到的公式，造成了很多人无法理解相对论的真实意义，以及对一些问题的解决，因为会产生矛盾的结果。
 
比如，上面的图，如果不认为洛伦兹因子已经包含了时间与长度的变换，那么在A看来，vt的距离是多少呢？
就会再次用洛伦兹变换来变换vt的长度，而反过来A认为O以v运动，所以就认为O上看到的vt再次变短。这与O看到的长度就不相符了。产生了矛盾。这样循环下去，O再以为A上看到的vt更短，循环下去vt最终就成了0。这样就给一些想解相对论问题的人带来了莫衷一是的两难境地。
 
而且还有更严重的问题，造成了很多人以为运动系统上的时间真的变慢了，造成了许多所谓的悖论，比如双生子悖论等。因为陷入了绝对性的圈套中。
我们知道相对论的前提是不存在绝对速度。一切运动都是相对的，相对运动的两个系统，是对等的，各自以自己为参照系看对方的速度必须是相等的，都是v。
O看A的速度是v，A以自己为参照系时，看到O的速度必然也是v。不可能两个对等的惯性系互相看到的相对速度不同。

6. 关于狭义相对论洛伦兹变换推导

图看的不是太清（主要是公式），不过猜测应该是个很简单的问题。
就如中学里面的待定系数法。
如果a1x^2+b1xy+c1y^2+d1x+e1y+f1=a2x^2+b2xy+c2y^2+d2x+e2y+f2
对于任意x,y成立，
必有a1=a2,b1=b2...f1=f2
如若不然，只要有一项不相等，移项后要么变成二次曲线，要么变成一次曲线，或者无解，而不会对全空间（二维平面）都成立。
P为任意事件，则表示P的坐标(x,y,z,t)必须是任意一个四维数组。任意P的坐标都要满足那个等式，同上，系数必须对应相等。

7. 狭义相对论中洛伦兹变换知怎么推出来的

设想有两个惯性坐标系S系、S'系，S'系的原点O'相对S系的原点O以速率v沿X轴正方向运动。任意一事件在S系、S'系中的时空坐标分别为（x，y，z，t）、（x'，y'，z'，t'）。t、t'分别是S系和S'系时刻。两惯性坐标系重合时，分别开始计时.
若x= 0，则x'+vt' =0。这是变换须满足的一个必要条件，故猜测任意一事件的坐标从S'系到S系的变换为
x=γ（x'+vt'） (1)
式中引入了常数γ，命名为洛伦兹因子。
引入相对性原理，即不同惯性系的物理方程的形式应相同。故上述事件坐标从S系到S'系的变换为
x'=γ（x－vt） (2)
y与y'、z与z'的变换可以直接得出，即
y'=y (3)
z'=z (4)
把（2）代入（1），解t'得
t'=γt +(1－γ2) x/γv (5)
在上面推导的基础上，引入光速不变原理，以寻求γ的取值。
由重合的原点O（O'）发出一束沿X轴正方向的光，设光束的波前坐标为（X，Y，Z，T)、(X'，Y'，Z'，T')。根据光速不变原理，有
X=cT (6)
X'=cT' (7)
相对论的光速不变原理得出：坐标值X等于光速c乘时刻T，坐标值X'等于光速c乘时刻T'。（1）（2）相乘得
xx'=γ2(xx'－x'vt+xvt'－v2tt') (8)
以波前这一事件作为对象，则（8）写成
XX'=γ2(XX'－X'VT+XVT'－V2TT') (9)
（6）（7）代入（9），化简得洛伦兹因子
γ= (1－（v/c）2)－1/2 (10)
（10）代入（5），化简得
t'=γ(t－vx/c2) (11)
把（2）、（3）、（4）、（11）放在一起，即S系到S'系的洛伦兹变换
x'=γ(x－vt)，
y'=y，
H.A.洛伦兹
z'=z，
t'=γ(t－vx/c2) (12)
根据相对性原理，由（12）得S'系到S系的洛伦兹变换
x=γ(x'+vt')，
y=y'，
z=z'，
t=γ(t'+vx'/c2) (13)

8. 相对论的核心公式是洛伦兹变换吗

x=（x′+ut′）/√（1-u^2/c^2) t=（t′+ux′/c^2）/√（1-u^2/c^2)或x′=（x-ut）/√（1-u^2/c^2) t′=（t-ux/c^2）/√（1-u^2/c^2)
其中u为s′系相对于s系的速度.
原理1 物理定律对于任意惯性系都是相同的,处在惯性系中的观察者无法察觉自身惯性系的速度.
原理2 光速在任意惯性系中的值恒为c.
由以上原理可导出洛伦兹变换公式.又可通过洛伦兹变换公式导出两个重要的推论：
1 钟慢效应 t=t0/√（1-v^2/c^2）
2 尺缩效应 l=l0√（1-v^2/c^2）
其中v是物体相对于惯性观察者的速度.