牛顿力学只是狭义相对论在速度远低于光速情况下的一个特例。这句话该怎么解释啊?

牛顿力学只是狭义相对论在速度远低于光速情况下的一个特例。这句话该怎么解释啊?

其实楼主问题,还要加一个词“弱场”,即时空近似平直

因为“低速”不一定能近似为牛顿理论,如果时空弯曲很显著,比如黑洞视界附近,不要说低速,就是静止的物体,时间膨胀效应也是相当显著的

所以楼主只谈“低速”的话,默认是说狭义相对论,而不是相对论,因为狭义相对论正是时空平直条件下的理论,而整个(广义)相对论则还需考虑时空曲率

那为何狭义相对论在低速近似下就是牛顿理论

狭义相对论基本假设有两个,一个是光速不变原理,不多说了,另一个是狭义相对性原理

而狭义相对性原理的数学表述——描述物理学定律的方程要满足洛伦兹协变性,或者说在惯性坐标系变换下,定律方程是洛伦兹协变的

而牛顿物理学里的方程,满足的是伽利略协变性

就是因为这两个理论时空变换律的不同,导致了构建的物理定律也不同

最简单的,动力学方程中,比如牛顿力学的 就不满足洛伦兹协变性,因为按牛顿力学定义的 、 都不是(洛伦兹协变的)的张量

因此到了狭义相对论中,就要改写成 ,即四维力等于静质量乘四维加速度,因为四维力 与四维加速度 是(洛伦兹协变的一阶逆变)张量,自然构造的同阶方程也是洛伦兹协变的

所以,一切不同,都是源于,一个是基于伽利略变换来构建物理学定律,一个是通过洛伦兹变换

因此,在低速条件下,狭义相对论可以近似成什么,就看洛伦兹变换,在 条件下可以近似成什么

那我就不用写了吧,楼主自己试试,就是退化为伽利略变换

所以说,牛顿力学是狭义相对论在低速条件下的近似