洛伦兹变换与伽利略变换
在描述物体的运动时，使用一组坐标轴来确定物体的位置、方向和其他特性。这样的坐标系称为参照系。
由于不同的观察者可能使用不同的参照系，因此应该有一种方法来转换由一个参照系所作的观察，以适应另一个参照系。伽利略变换和洛伦兹变换都是这种变换观测值的方法。但这两种方法都只能用于相对运动速度恒定的参考系。
什么是伽利略转变？
伽利略变换用于牛顿物理学。在牛顿物理学中，假设存在一个称为“时间”的普遍实体，它独立于观察者。
假设有两个参考帧S（x，y，z，t）和S'（x'，y'，z'，t'），其中S处于静止状态，S'沿着帧S的x轴方向以恒定速度v移动。现在假设一个事件发生在P点，该点在时空坐标（x，y，z，t） 然后伽利略变换给出了在S'帧中观察到的事件的位置。假设关于S'的时空坐标是（x'，y'，z'，t'），那么x'=x–vt，y'=y，z'=z，t'=t。这就是伽利略变换。
将其与t'进行微分，得到伽利略速度变换方程。如果u=（ux，uy，uz）是观察者在S中观察到的物体的速度，那么在S'中观察到的同一物体的速度由u'=（ux'，uy'，uz'），其中ux'=ux–v，uy'=uy anduz'=uz。有趣的是，在伽利略变换下，加速度是不变的；也就是说，所有观察者观察到的物体加速度都是相同的。
什么是洛伦兹变换？
洛伦兹变换被用于狭义相对论和相对论动力学。当物体以接近光速的速度移动时，伽利略变换不能预测精确的结果。因此，当物体以这种速度运动时，就使用了洛伦兹变换。
现在考虑上一节中的两个框架。两个观察者的洛伦兹变换方程为x'=γ（x–vt）、y'=y、z'=z和t'=γ（t–vx/c2），其中c是光速，γ=1/√（1–v2/c2）。观察到，根据这个变换，没有普遍量作为时间，因为它依赖于观察者的速度。因此，以不同速度旅行的观测者将测量不同的距离，不同的时间间隔，观察不同的事件顺序。
| 伽利略变换和洛伦兹变换有什么区别？•伽利略变换是非常低于光速的洛伦兹变换的近似值。•洛伦兹变换对任何速度都有效，而伽利略变换则不是。 |
