Laika paplašināšanās pret garuma kontrakciju
Garuma kontrakcija un laika dilatācija ir divi svarīgi relativitātes teorijas efekti. Šie efekti ir ārkārtīgi vērtīgi, aprakstot dažas no vissarežģītākajām sastopamajām parādībām. Šajā rakstā tiks mēģināts izskaidrot, kas ir kontrakcijas ilgums un laika dilatācija, kā arī atšķirības starp tām.
Kas ir garuma kontrakcija?
Garuma kontrakcija ir jēdziens, ko apspriež relativitātes teorijā. To var izskaidrot, izmantojot īpašo relativitātes teoriju, lai atvieglotu izpratni. Lai saprastu garuma kontrakciju un laika dilatāciju, studentiem ir jābūt pamatzināšanām speciālajā relativitātes teorijā. Speciālā relativitātes teorija attiecas tikai uz inerciālajiem rāmjiem. Lai gan mēs pat no attāluma nevaram saprast īpašo relativitātes teoriju dažās skaidrojuma rindiņās, ir daži noderīgi jēdzieni, kas var būt noderīgi, aprakstot garuma kontrakciju un laika paplašināšanos. Speciālās relativitātes teorijas pamatprincips ir tāds, ka neviena objekta, kas pārvietojas inerciālos rāmjos, relatīvais ātrums nevar būt lielāks par gaismas ātrumu. Terminam γ, kas ir vienāds ar kvadrātsakni no 1/ (1-V2/C2), ir tendence uz bezgalību, kad V ir tendence C, un ir tendence uz 1, ja V ir ārkārtīgi mazs salīdzinājumā ar C. Tas ir ļoti nozīmīgs termins speciālajā relativitātes teorijā. Garuma kontrakcija izriet no Lorenca transformācijas vienādojumiem. Pareizais objekta garums ir garums, kas mērīts rāmī, kas joprojām ir attiecībā pret objektu. Nepareizais garums ir garums, ko mēra no rāmja, kuru objekts pārvietojas ar relatīvo ātrumu V. Speciālajā relativitātes teorijā nepareizais garums vienmēr ir mazāks par pareizo garumu vai vienāds ar to. Attiecību starp šiem diviem nosaka nepareizs garums=pareizais garums /γ. Ja relatīvais ātrums ir niecīgs salīdzinājumā ar gaismas ātrumu, γ mēdz būt 1, un pareizais un nepareizais garums kļūst vienāds.
Kas ir laika paplašināšana?
Pareizais laiks ir definēts kā laiks, ko mēra novērotājs, kurš nepārvietojas attiecībā pret notikumu. Nepareizais 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 kadrā mērītais laiks vienmēr ir mazāks vai vienāds ar laiku, ko mēra kustīgais kadrs. Tādējādi pareizais laiks ir mazāks vai vienāds ar nepareizo laiku. Attiecību starp pareizo laiku un nepareizo laiku nosaka nepareizs laika intervāls=γpareizais laika intervāls. Tā kā γ ir tendence uz 1, kad ātrums ir niecīgs attiecībā pret C, attiecības pārvēršas par klasiskajām attiecībām.
Kāda ir atšķirība starp laika dilatāciju un garuma kontrakciju?
• Laika dilatācija ir laika pagarinājums, ko mēra no kustīgā kadra, bet garuma kontrakcija ir garuma saraušanās.
• Termins γ lineāri savienojas ar laika formulu, bet apgriezti savienojas ar garuma formulu.
