Laika paplašināšanās vs garuma kontrakcija
Garuma samazināšanās un laika paplašināšanās ir divi svarīgi relativitātes teorijas efekti. Šie efekti ir ārkārtīgi vērtīgi, aprakstot dažas no vissarežģītākajām parādībām. Šajā rakstā tiks mēģināts izskaidrot, kas ir garuma saraušanās un laika paplašināšanās, kā arī atšķirība starp tām.
Kas ir garuma kontrakcija?
Garuma samazināšanās ir jēdziens, kas tiek apspriests relativitātes teorijā. To var izskaidrot, lai atvieglotu izpratni, izmantojot īpašo relativitātes teoriju. Lai saprastu garuma saraušanos un laika dilatāciju, studentiem ir jābūt pamatzināšanām īpašajā relativitātes teorijā. Īpašā relativitātes teorija attiecas tikai uz inerciālajiem rāmjiem. Lai gan dažās paskaidrojumu rindiņās mēs pat attālināti nevaram saprast īpašo relativitātes teoriju, ir daži noderīgi jēdzieni, kas var būt noderīgi, aprakstot garuma saraušanos un laika paplašināšanos. Īpašās relativitātes pamatprincips ir tāds, ka nevienam objektam, kas pārvietojas inerciālajos rāmjos, relatīvais ātrums nevar būt lielāks par gaismas ātrumu. Termins γ, kas ir vienāds ar kvadrātsakni 1 / (1-V 2 / C 2), ir tendence uz bezgalību, kad V ir tendence uz C, un ir tendence uz 1, ja V ir ārkārtīgi mazs, salīdzinot ar C. Tas ir ļoti nozīmīgs īpašās relativitātes termins. Garuma kontrakcija rodas no Lorenca transformācijas vienādojumiem. Pareizs objekta garums ir kadrā izmērītais garums, kas joprojām attiecas uz objektu. Nepareizs garums ir garums, ko mēra no rāmja, kuru objekts pārvieto ar relatīvo ātrumu V. Īpašajā relativitātes teorijā nepareizais garums vienmēr ir mazāks vai vienāds ar pareizo garumu. Attiecību starp šiem diviem izsaka nepareizs garums = pareizs garums / γ. Ja relatīvais ātrums, salīdzinot ar gaismas ātrumu, ir nenozīmīgs, γ mēdz būt 1, un pareizais un nepareizais garums kļūst vienāds.
Kas ir laika paplašināšanās?
Pareizais laiks tiek definēts kā laiks, ko mēra novērotājs, kurš nepārvietojas attiecībā pret notikumu. Nepareizs laiks ir laiks, ko mēra novērotājs, kurš pārvietojas ar relatīvo ātrumu V no notikuma vai uz to. Izmantojot Lorenca transformācijas vienādojumus, var parādīt, ka notikuma rāmī izmērītais laiks vienmēr ir mazāks vai vienāds ar laiku, ko mēra kustīgais rāmis. Tādējādi pareizais laiks ir mazāks vai vienāds ar nepareizo laiku. Attiecību starp pareizo laiku un nepareizo laiku nosaka nepareizais laika intervāls = γ * pareizais laika intervāls. Tā kā γ mēdz būt 1, kad ātrums ir nenozīmīgs attiecībā pret C, attiecība pāriet uz klasisko attiecību.
Kāda ir atšķirība starp laika paplašināšanu un garuma kontrakciju?
• Laika dilatācija ir laika paplašināšanās, ko mēra no kustīgā rāmja, bet garuma kontrakcija ir garuma kontrakcija.
• Termins γ lineāri savienojas ar laika formulu, bet apgriezti savienojas ar garuma formulu.
