3.7  洛仑兹变换的价值

第一是找出相对量，第二是建立相对论力学。

1. 推导出相对量

洛仑兹变换公式本身并无观测价值，但是由它导出的相对量却有观测意义。这部分内容将在后面的可观测量一章说明。

2. 建立电磁相对论力学

根据§3.3中所说的洛仑兹变换适用范围，电磁动量符合洛仑兹变换条件。

根据电磁动量的洛仑兹变换导出相对论力学，是它最重要的价值，参阅第7章。

3. 观测效应

在物理学中，在天文学中，早就有观测效应这一名词。但是并未引起人们的重视。

然而，在洛仑兹变换的推导中，由于O′A≠OA起到了关键性的作用，或不可替代的作用，使人们认识到观测效应这一概念的重要性。观测效应对实际观测和理论分析都有重要意义。

观测效应为建立抽象时空起到关键性的作用。

4. 时空映射

洛仑兹变换能够把电磁时空中的规律映射到经典时空中。使我们通过电磁现象，认识电磁学的规律。它是一个映射工具，如图12所示。

我们无法进入电磁时空中。例如，跑到电磁场里随电磁场的变化运动；也不能跟随电子一起运动。虽然不能亲身感觉抽象时空，但是抽象时空的规律能够用映射工具反映到我们生活的时空中。

通过洛仑兹变换使我们认识到电磁时空的存在。

5. 建立抽象电磁时空

有了洛仑兹变换之后，再根据O′A≠OA是观测效应的观点，建立了抽象的四维电磁时空。

从电磁时空对电磁规律描述的有效性，看出洛仑兹变换确实是电磁学的工具，从而确立了洛仑兹变换在电磁相对论中的地位。由于电磁相对论在电磁学和量子论中的重要作用，使得洛仑兹变换在物理学中的重要地位得到确认。

6. 界定时空性质

这里所说的时空性质是指抽象时空。

由于时空的性质不同，所以不同时空之间是不能随意过渡的；更不存在什么高速度向低速的过渡。

例如：

（1）狄拉克方程是抽象电磁时空中的方程。薛定谔方程不是洛仑兹协变，它不是抽象电磁时空性质的方程。因此，狄拉克方程向薛定谔方程过渡出现错误是可以理解的；其实，按电磁相对论的观点，这种过渡是不符合时空独立性的，或者说过渡是错误的。这正是出现克莱茵（Klein）佯谬的原因。

描述一部分电磁现象的方程，不一定是电磁时空中的方程。氢原子能级不完全是电磁学性质的。

（2）用局部惯性系的方法融合狭义相对论与广义相对论是不现实的，或者说为时尚早。只有等到引力场与电磁场统一之后，才有可能进行相对论的统一。

洛仑兹变换不是真理。认为物理学中的公式和方程都必须是洛仑兹协变，是不符合实际的。