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从观察者与事件的对应关系的角度来认识伽利略变换和洛伦兹变换引言客观世界中，世上万物都处在无时无刻的运动中，事物的状态亦无时无刻地变化着。为了定性和定量地描述事物的各种运动形式（尤其是机械运动和物理运动

从观察者与事件的对应关系的角度来认识伽利略变 换和洛伦兹变换 引言 客观世界中，世上万物都处在无时无刻的运动中，事物的状态亦无时无刻地 变化着。为了定性和定量地描述事物的各种运动形式（尤其是机械运动和物理运 动）和事物所处的状态，物理上用事件来记录研究对象的运动形式和所处的状态。 因为研究对象是客观的，所以事件也是客观的。可以这样说，研究对象的运动和状 态与事件是一一对应的。作为观察者的人，本身也处于一定的运动变化和状态中。 由于事件的发生是独立于观察者的, 因此应该建立起观察者和事件间的对应关系。 为了建立这种关系，首先我们得建立起对于二者恒不变（或协变）的度量体 系的概念，即所谓的参考系。事件和观察者都是固结在某种参考系中的。我们总能 找到这样的参考系，在该参考系中建立起的事件或观察者所符合的物理规律应该能 以最简洁的（如果可能的话）数学方式表达出来，我们称这样的参考系为本征参考 系。事件和观察者的本征参考系可能相同也可能不相同。这里我们忽略了一个问 题，就是时空与参考系的关系。因为时空是客观实在，而参考系如上所述只是为了 人们利用方便所做的数学化处理。这就要求科学家们在客观实在和实用性间找到恰 当的切入点。这一点也正是广义相对论的基础。这里我们不讨论它。在狭义相对论 及之前的经典物理，我们选取的参考系被称为惯性系。 惯性系具有如下几个特点： 1． 自然定律对所有的惯性系都是一致的，即不可能通过在一个惯性系内部 进行实验和观测来判断该惯性系的运动和状态，也称相对性原理； 2．惯性系中物理学定律可以表述为某种最简洁的数学形式，即事件和观察者 的一种本征参考系为惯性系； 3．如果K是惯性系，那么任何一个相对于K系做匀速无转动运动的参考系