L ( β ) =R− 1⋅L3(α3) ⋅L2(α2) ⋅L1(α1)(a)
α1=β1,α2=β21 -β21−−−−−√,α3=β31 - (β21+β22)−−−−−−−−−−−√(b)
R =rotación espacial(C)
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = _
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Figura-01 3D
De la figura 01:
Transformación de Lorentz deS ≡{xyzω , ω = do t }
aS1≡ {X1y1z1ω1,ω1= dot1}
⎡⎣⎢⎢⎢X1y1z1ω1⎤⎦⎥⎥⎥=⎡⎣⎢⎢⎢−aporrearξ00− pecadoξ−0−1−0−0−0−0−1−0− pecadoξ00−aporrearξ⎤⎦⎥⎥⎥⎡⎣⎢⎢⎢Xyzω⎤⎦⎥⎥⎥,bronceadoξ=α1=tu1C(01)
o
W1=L1W,L1=⎡⎣⎢⎢⎢−aporrearξ00− pecadoξ−0−1−0−0−0−0−1−0− pecadoξ00−aporrearξ⎤⎦⎥⎥⎥(02)
Transformación de Lorentz deS1≡ {X1y1z1ω1,ω1= dot1}
aS2≡ {X2y2z2ω2,ω2= dot2}
⎡⎣⎢⎢⎢X2y2z2ω2⎤⎦⎥⎥⎥=⎡⎣⎢⎢⎢1000−0−aporrearη−0− pecadoη−0−0−1−0−0− pecadoη0−aporrearη⎤⎦⎥⎥⎥⎡⎣⎢⎢⎢X1y1z1ω1⎤⎦⎥⎥⎥,bronceadoη=α2=tu2C(03)
o
W2=L2W1,L2=⎡⎣⎢⎢⎢1000−0−aporrearη−0− pecadoη−0−0−1−0−0− pecadoη0−aporrearη⎤⎦⎥⎥⎥(04)
Transformación de Lorentz deS2≡ {X2y2z2ω2,ω2= dot2}
aS3≡ {X3y3z3ω3,ω3= dot3}
⎡⎣⎢⎢⎢X3y3z3ω3⎤⎦⎥⎥⎥=⎡⎣⎢⎢⎢1000−0−1−0−0−0−0−aporrearζ− pecadoζ−0−0− pecadoζ−aporrearζ⎤⎦⎥⎥⎥⎡⎣⎢⎢⎢X2y2z2ω2⎤⎦⎥⎥⎥,bronceadoζ=α3=tu3C(05)
o
W3=L3W2,L3=⎡⎣⎢⎢⎢1000−0−1−0−0−0−0−aporrearζ− pecadoζ−0−0− pecadoζ−aporrearζ⎤⎦⎥⎥⎥(06)
Tenga en cuenta que, debido a las configuraciones estándar, las matricesL1,L2,L3
son realmente simétricos.
De ecuaciones(02)
,(04)
y(06)
tenemos
W3=L3W2=L3L2W1=L3L2L1W⟹W3= ΛW(07)
dónde
Λ
la composición de las tres Transformaciones de Lorentz
L1,L2,L3
Λ =L3L2L1=⎡⎣⎢⎢⎢1000−0−1−0−0−0−0−aporrearζ− pecadoζ−0−0− pecadoζ−aporrearζ⎤⎦⎥⎥⎥⎡⎣⎢⎢⎢1000−0−aporrearη−0− pecadoη−0−0−1−0−0− pecadoη0−aporrearη⎤⎦⎥⎥⎥⎡⎣⎢⎢⎢−aporrearξ00− pecadoξ−0−1−0−0−0−0−1−0− pecadoξ00−aporrearξ⎤⎦⎥⎥⎥(08)
eso es
Λ =L3L2L1=⎡⎣⎢⎢⎢−aporrearξ−pecadoηpecadoξ−pecadoζaporrearηpecadoξ− cosζaporrearηpecadoξ−0−aporrearη−pecadoζpecadoη− cosζpecadoη−0−0−aporrearζ− pecadoζ− pecadoξ− pecadoηaporrearξ− pecadoζaporrearηaporrearξ−aporrearζaporrearηaporrearξ⎤⎦⎥⎥⎥(09)
La matriz de transformación de Lorentz
Λ
no es simétrico, por lo que los sistemas
S ,S3
no están en la configuración estándar. Pero es razonable suponer que
Λ = R ⋅ L(10)
dónde
L
es la matriz de transformación de Lorentz simétrica de
S
a un sistema intermedio
S′3
en configuración estándar a él y co-moviéndose con
S3
, mientras
R
es una transformación puramente espacial entre
S′3
y
S3
.
Ahora, nuestro objetivo sería expresar la matriz de transformación de Lorentz simétricaL
en cuanto a la rapidezξ, η, ζ
ya que desde(10)
R =Λ⋅L− 1(11)
La matriz de transformación de LorentzL
, deS
al sistema intermedioS′3
en la configuración estándar, es:
L ( υ ) =⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢1+( γ−1 )norte2X( γ−1 )norteynorteX( γ−1 )norteznorteX−γυXC( γ−1 )norteXnortey1+( γ−1 )norte2y( γ−1 )norteznortey−γυyC( γ−1 )norteXnortez( γ−1 )norteynortez1+( γ−1 )norte2z−γυzC−γυXC−γυyC−γυzCγ⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥(12)
En
(12)
υC(υC)2γnorte= (υXC,υyC,υzC) = ( tantoξ,bronceadoηaporrearξ,bronceadoζaporrearξaporrearη) ≡β= (β1,β2,β3, )=(υXC)2+(υyC)2+(υzC)2= 1 −(1aporrearξaporrearηaporrearζ)2=γ2−1γ2=(1−υ2C2)−12= golpeξaporrearηaporrearζ=γ1γ2γ3= (norteX,nortey,nortez) =υ / cυ / c=( pecadoξaporrearηaporrearζ, pecadoηaporrearζ, pecadoζ)aporrear2ξaporrear2ηaporrear2ζ− 1−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√(13.1)(13.2)(13.3)(13.4)
dónde
υ
es el vector velocidad del origen
O′3( ≡O3)
con respecto a
S
(1) ,
norte
el vector unitario a lo largo
υ
y
γ
el correspondiente
γ−
factor.
Entonces la matrizL ( υ )
de ecuación(12)
como función de las rapidezesξ, η, ζ
es (2)
L ( υ ) = L ( ξ, η, ζ) =⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢1+pecado2ξaporrear2ηaporrear2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoξaporrearηpecadoηaporrear2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoξaporrearηaporrearζpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ− pecadoξaporrearηaporrearζpecadoξaporrearηpecadoηaporrear2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ1+pecado2ηaporrear2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoηaporrearζpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ− pecadoηaporrearζpecadoξaporrearηaporrearζpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoηaporrearζpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ1+pecado2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ− pecadoζ− pecadoξaporrearηaporrearζ− pecadoηaporrearζ− pecadoζaporrearξaporrearηaporrearζ⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥(14)
mientras
L− 1( υ ) = L ( − υ ) = L ( − ξ, − η, − ζ) =⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢1+pecado2ξaporrear2ηaporrear2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoξaporrearηpecadoηaporrear2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoξaporrearηaporrearζpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoξaporrearηaporrearζpecadoξaporrearηpecadoηaporrear2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ1+pecado2ηaporrear2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoηaporrearζpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoηaporrearζpecadoξaporrearηaporrearζpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoηaporrearζpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ1+pecado2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoζpecadoξaporrearηaporrearζpecadoηaporrearζpecadoζaporrearξaporrearηaporrearζ⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥(15)
De ecuaciones(09)
,(11)
y(15)
R =Λ⋅L− 1=⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢−aporrearξ−pecadoηpecadoξ−pecadoζaporrearηpecadoξ− cosζaporrearηpecadoξ−0−aporrearη−pecadoζpecadoη− cosζpecadoη−0−0−aporrearζ− pecadoζ− pecadoξab− pecadoηaporrearξab− pecadoζaporrearηaporrearξab−aporrearζaporrearηaporrearξab⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢1+pecado2ξaporrear2ηaporrear2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoξaporrearηpecadoηaporrear2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoξaporrearηaporrearζpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoξaporrearηaporrearζpecadoξaporrearηpecadoηaporrear2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ1+pecado2ηaporrear2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoηaporrearζpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoηaporrearζpecadoξaporrearηaporrearζpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoηaporrearζpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ1+pecado2ζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoζpecadoξaporrearηaporrearζpecadoηaporrearζpecadoζaporrearξaporrearηaporrearζ⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥=⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢aporrearξ+aporrearηaporrearζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoξpecadoη1+aporrearξaporrearηaporrearηpecadoξaporrearηpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ0−pecadoξpecadoηaporrearζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ−aporrearη+aporrearζaporrearξ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoηpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearη0−pecadoξpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ−aporrearξpecadoηpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζaporrearζ+aporrearξaporrearη1+aporrearξaporrearηaporrearζ00001⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥(dieciséis)
R =⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢aporrearξ+aporrearηaporrearζ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoξpecadoη1+aporrearξaporrearηaporrearηpecadoξaporrearηpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ−pecadoξpecadoηaporrearζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ−aporrearη+aporrearζaporrearξ1+aporrearξaporrearηaporrearζpecadoηpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearη−pecadoξpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζ−aporrearξpecadoηpecadoζ1+aporrearξaporrearηaporrearζaporrearζ+aporrearξaporrearη1+aporrearξaporrearηaporrearζ⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥(17)
R =⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢porqueθ + ( 1 − porqueθ )metro2X( 1 − porqueθ )metroymetroX− pecadoθmetroz( 1 − porqueθ )metrozmetroX+ pecadoθmetroy( 1 − porqueθ )metroXmetroy+ pecadoθmetrozporqueθ + ( 1 − porqueθ )metro2y( 1 − porqueθ )metrozmetroy− pecadoθmetroX( 1 − porqueθ )metroXmetroz− pecadoθmetroy( 1 − porqueθ )metroymetroz+ pecadoθmetroXporqueθ + ( 1 − porqueθ )metro2z⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥(18)
2 porqueθ + 1 = t r un C mi ( R ) =( coshξ+aporrearη+aporrearζ)+( coshξaporrearη+aporrearηaporrearζ+aporrearζaporrearξ)( 1+aporrearξaporrearηaporrearζ)( 1+aporrearξ) ( 1+aporrearη) ( 1+aporrearζ) − ( 1+aporrearξaporrearηaporrearζ)( 1+aporrearξaporrearηaporrearζ)(19)
porqueθ =( 1+aporrearξ) ( 1+aporrearη) ( 1+aporrearζ) − 2 ( 1+aporrearξaporrearηaporrearζ)2 ( 1+aporrearξaporrearηaporrearζ)(20)
porqueθ =( 1+γ1) ( 1+γ2) ( 1+γ3) − 2 ( 1+γ1γ2γ3)2 ( 1+γ1γ2γ3),γȷ=( 1−αȷ)−12abCd(21)
pecadoθmetroXpecadoθmetroypecadoθmetroz= −( 1+aporrearξ) pecadoηpecadoζ2 ( 1+aporrearξaporrearηaporrearζ)= +( 1+aporrearη) pecadoζpecadoξ2 ( 1+aporrearξaporrearηaporrearζ)= −( 1+aporrearζ) pecadoηpecadoξ2 ( 1+aporrearξaporrearηaporrearζ)(22.1)(22.2)(22.3)
pecadoθγȷ=( 1+γ1)2(γ22−1 ) (γ23−1 )+( 1+γ2)2(γ23−1 ) (γ21−1 )+( 1+γ3)2(γ21−1 ) (γ22−1 )−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√2 ( 1+γ1γ2γ3)=( 1−αȷ)−12,θ ∈ [ 0 , π](23)
broncearseθγȷ=( 1+γ1)2(γ22−1 ) (γ23−1 )+( 1+γ2)2(γ23−1 ) (γ21−1 )+( 1+γ3)2(γ21−1 ) (γ22−1 )−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√( 1+γ1) ( 1+γ2) ( 1+γ3) − 2 ( 1+γ1γ2γ3)=( 1−αȷ)−12,θ ∈ [ 0 , π](24)
metroγȷ=[ (1+γ1)(γ22−1 )12(γ23−1 )12,( 1+γ2)(γ23−1 )12(γ21−1 )12,( 1+γ3)2(γ21−1 )12(γ22−1 )12]( 1+γ1)2(γ22−1 ) (γ23−1 )+( 1+γ2)2(γ23−1 ) (γ21−1 )+( 1+γ3)2(γ21−1 ) (γ22−1 )−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√=( 1−αȷ)−12,θ ∈ [ 0 , π](25)
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = _
Figura-02 3D
(1) ver APÉNDICE C - Suma relativista de velocidades
(2) ver ANEXO B - La matriz L
(3) Construcciónα
deβ
Dwagg
Giuseppe Negro
usuario178876
Frobenius
Giuseppe Negro
Frobenius
Frobenius