Ajan laajentuminen vs pituuden supistuminen
Pituuden supistuminen ja aikalaajennus ovat kaksi tärkeätä vaikutusta suhteellisuusteoriassa. Nämä vaikutukset ovat erittäin arvokkaita kuvattaessa joitain monimutkaisimpia kohtaamiasi ilmiöitä. Tässä artikkelissa yritetään selittää pituuden supistuminen ja ajan laajentuminen sekä niiden välinen ero.
Mikä on pituuden supistuminen?
Pituuden supistuminen on käsite, josta keskustellaan suhteellisuusteoriassa. Tämä voidaan selittää käyttämällä erityistä suhteellisuusteoriaa ymmärtämisen helpottamiseksi. Ymmärtääkseen pituuden supistumisen ja aikalaajennuksen opiskelijoilla on oltava taustatiedot erityisestä suhteellisuusteoriasta. Erityinen suhteellisuusteoria käsittelee vain inertiakehyksiä. Vaikka emme edes ymmärrä erityistä suhteellisuusteoriaa muutamassa selitysrivissä, on joitain hyödyllisiä käsitteitä, jotka voivat olla hyödyllisiä kuvaamaan pituuden supistumista ja ajan laajentumista. Erityisen suhteellisuusteorian perusedellytys on, että millään inertiakehyksissä liikkuvilla esineillä ei voi olla suhteellisia nopeuksia kuin valon nopeus. Termi γ, joka on yhtä suuri kuin neliöjuuri 1 / (1-V 2 / C 2), pyrkii äärettömyyteen, kun V pyrkii C: hen, ja yleensä 1: een, kun V on erittäin pieni verrattuna C.: ään. Pituuden supistuminen johtuu Lorentz-muunnosyhtälöistä. Kohteen oikea pituus on kehyksessä mitattu pituus, joka on edelleen kohteen suhteen. Virheellinen pituus on pituus, joka mitataan kehyksestä, jota esine liikkuu suhteellisella nopeudella V. Erityisessä suhteellisuusteoriassa väärä pituus on aina pienempi tai yhtä suuri kuin oikea pituus. Näiden kahden suhde annetaan väärällä pituudella = oikea pituus / γ. Kun suhteellinen nopeus on merkityksetön valonopeuteen verrattuna, y pyrkii olemaan 1 ja oikea ja väärä pituus muuttuvat samoiksi.
Mikä on ajan laajentuminen?
Oikea aika määritellään tarkkailijan mittaamaksi ajaksi, joka ei liiku tapahtumaan nähden. Virheellinen aika on aika, jonka mittaa tarkkailija, joka liikkuu suhteellisella nopeudella V tapahtumasta tai tapahtumaan. Käyttämällä Lorentz-muunnosyhtälöitä voidaan osoittaa, että tapahtumakehyksessä mitattu aika on aina pienempi tai yhtä suuri kuin liikkuvan kehyksen mittaama aika. Siksi oikea aika on pienempi tai yhtä suuri kuin virheellinen aika. Oikean ajan ja väärän ajan välinen suhde annetaan väärällä aikavälillä = γ * oikea aikaväli. Koska γ pyrkii arvoon 1, kun nopeus on merkityksetön suhteessa C: hen, suhde muuttuu klassiseksi.
Mitä eroa on ajan laajentumisen ja pituuden supistumisen välillä
• Ajan laajentuminen on ajan laajeneminen mitattuna liikkuvasta kehyksestä, mutta pituuden supistuminen on pituuden supistuminen.
• Termi γ liittyy lineaarisesti aikakaavaan, mutta käänteisesti pituuskaavaan.
