History of Lorentz transformations
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Die Lorentz-Transformation verknüpft wie die Galilei-Transformation die Koordinaten eines Ereignisses in einem bestimmten Inertialsystem mit den Koordinaten des gleichen Ereignisses in einem anderen Inertialsystem, welches in positiver x-Richtung mit der Geschwindigkeit v relativ zum ersten System bewegt ist. Jedoch im Gegensatz zur Galilei-Transformation beinhaltet sie neben dem Relativitätsprinzip die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen und bildet somit die mathematische Grundlage für die spezielle Relativitätstheorie. , und dem Lorentzfaktor: ,
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The history of Lorentz transformations comprises the development of linear transformations forming the Lorentz group or Poincaré group preserving the Lorentz interval and the Minkowski inner product .
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Geschichte der Lorentz-Transformation
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History of Lorentz transformations
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Die Lorentz-Transformation verknüpft wie die Galilei-Transformation die Koordinaten eines Ereignisses in einem bestimmten Inertialsystem mit den Koordinaten des gleichen Ereignisses in einem anderen Inertialsystem, welches in positiver x-Richtung mit der Geschwindigkeit v relativ zum ersten System bewegt ist. Jedoch im Gegensatz zur Galilei-Transformation beinhaltet sie neben dem Relativitätsprinzip die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen und bildet somit die mathematische Grundlage für die spezielle Relativitätstheorie. Erste Formulierungen dieser Transformation wurden von Woldemar Voigt (1887) und Hendrik Lorentz (1892, 1895) veröffentlicht, wobei bei diesen Autoren das ungestrichene System als im Äther ruhend betrachtet wurde, und das „bewegte“ gestrichene System wurde mit der Erde identifiziert. Diese Transformation wurde von Joseph Larmor (1897, 1900) und Lorentz (1899, 1904) vervollständigt und durch Henri Poincaré (1905), welcher der Transformation ihren Namen gab, in ihre moderne Gestalt gebracht. Albert Einstein (1905) schließlich konnte die Gleichungen aus wenigen Grundannahmen ableiten und zeigte den Zusammenhang der Transformation mit fundamentalen Änderungen der Begriffe von Raum und Zeit auf. In diesem Artikel werden die historischen Ausdrücke durch moderne ersetzt, mit der Lorentz-Transformation , und dem Lorentzfaktor: , v ist die Relativgeschwindigkeit zwischen den Körpern, und c ist die Lichtgeschwindigkeit.
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The history of Lorentz transformations comprises the development of linear transformations forming the Lorentz group or Poincaré group preserving the Lorentz interval and the Minkowski inner product . In mathematics, transformations equivalent to what was later known as Lorentz transformations in various dimensions were discussed in the 19th century in relation to the theory of quadratic forms, hyperbolic geometry, Möbius geometry, and sphere geometry, which is connected to the fact that the group of motions in hyperbolic space, the Möbius group or projective special linear group, and the Laguerre group are isomorphic to the Lorentz group. In physics, Lorentz transformations became known at the beginning of the 20th century, when it was discovered that they exhibit the symmetry of Maxwell's equations. Subsequently, they became fundamental to all of physics, because they formed the basis of special relativity in which they exhibit the symmetry of Minkowski spacetime, making the speed of light invariant between different inertial frames. They relate the spacetime coordinates of two arbitrary inertial frames of reference with constant relative speed v. In one frame, the position of an event is given by x,y,z and time t, while in the other frame the same event has coordinates x′,y′,z′ and t′.
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