Časovna dilatacija proti krčenju dolžine
Krčenje dolžine in časovna dilatacija sta dva pomembna učinka teorije relativnosti. Ti učinki so izjemno dragoceni pri opisovanju nekaterih najbolj zapletenih pojavov. Ta članek bo poskušal razložiti, kaj sta krčenje dolžine in dilatacija časa ter kakšna je razlika med njima.
Kaj je krčenje dolžine?
Krčenje dolžine je koncept, o katerem razpravlja teorija relativnosti. To je mogoče razložiti s posebno teorijo relativnosti za lažje razumevanje. Za razumevanje krčenja dolžine in dilatacije časa morajo študentje imeti predznanje iz posebne teorije relativnosti. Posebna teorija relativnosti se ukvarja samo z vztrajnostnimi okviri. Čeprav posebne teorije relativnosti v nekaj razlagah niti približno ne moremo razumeti, obstaja nekaj uporabnih konceptov, ki so lahko v pomoč pri opisu krčenja dolžine in dilatacije časa. Temelj posebne relativnosti je, da noben predmet, ki se giblje v inercialnih okvirih, ne more imeti relativne hitrosti večje od svetlobne hitrosti. Izraz γ, ki je enak kvadratnemu korenu 1 / (1-V 2 / C 2), teži v neskončnost, kadar V teži k C, in teži k 1, kadar je V izredno majhen v primerjavi s C. To je zelo pomemben izraz v posebni relativnosti. Krčenje dolžine izhaja iz Lorentzovih enačb transformacije. Pravilna dolžina predmeta je dolžina, izmerjena v okvirju, ki je še vedno glede na predmet. Neprimerna dolžina je dolžina, ki se meri iz okvirja, ki ga objekt premika z relativno hitrostjo V. V posebni teoriji relativnosti je neprimerna dolžina vedno manjša ali enaka ustrezni dolžini. Razmerje med tema dvema je podano z neprimerno dolžino = pravilno dolžino / γ. Kadar je relativna hitrost zanemarljiva v primerjavi s svetlobno hitrostjo, γ teži na 1 in pravilna in neprimerna dolžina postaneta enaki.
Kaj je časovna dilatacija?
Pravi čas je opredeljen kot čas, ki ga izmeri opazovalec, ki se ne premika glede na dogodek. Neprimeren čas je čas, ki ga izmeri opazovalec, ki se z relativno hitrostjo V premika od dogodka ali do njega. Z uporabo Lorentzovih enačb transformacije lahko pokažemo, da je čas, izmerjen v okviru dogodka, vedno manjši ali enak času, ki ga izmeri gibljivi okvir. Tako je pravi čas manjši ali enak neprimernemu času. Razmerje med pravilnim časom in neprimernim časom je podano z neprimernim časovnim intervalom = γ * ustrezen časovni interval. Ker γ teži k 1, kadar je hitrost glede na C zanemarljiva, se razmerje spremeni v klasično razmerje.
Kakšna je razlika med časovno dilatacijo in krčenjem dolžine?
• Časovna dilatacija je razširitev časa, merjena od gibljivega okvirja, vendar je krčenje dolžine kontrakcija dolžine.
• Izraz γ se linearno veže na časovno formulo, vendar obratno na formulo dolžine.
