Дилатация във времето срещу свиване на дължината
Свиване на дължината и дилатация във времето са два важни ефекта от теорията на относителността. Тези ефекти са изключително ценни при описването на някои от най-сложните срещани явления. Тази статия ще се опита да обясни какво е свиването на дължината и разширяването на времето и разликата между тях.
Какво е свиване на дължината?
Свиването на дължината е концепция, обсъждана в теорията на относителността. Това може да се обясни със специалната теория на относителността за по-лесно разбиране. За да разберат свиването на дължината и разширяването на времето, учениците трябва да имат основни познания по специалната теория на относителността. Специалната теория на относителността се занимава само с инерционните рамки. Въпреки че дори не можем да разберем специалната теория на относителността в няколко реда на обяснение, има някои полезни концепции, които могат да бъдат полезни при описването на свиването на дължината и разширяването на времето. Основното на специалната теория на относителността е, че нито един обект, който се движи в инерционни рамки, не може да има относителни скорости, по-големи от скоростта на светлината. Терминът γ, който е равен на квадратния корен от 1 / (1-V 2 / C 2), има тенденция към безкрайност, когато V има тенденция към C, и клони към 1, когато V е изключително малък в сравнение с C. Това е много важен термин в специалната теория на относителността. Свиването на дължината произтича от уравненията на трансформацията на Лоренц. Подходящата дължина на обект е дължината, измерена в рамка, която все още е спрямо обекта. Неправилната дължина е дължината, която се измерва от рамка, която обектът се движи с относителна скорост V. В специалната теория на относителността неправилната дължина винаги е по-малка или равна на правилната дължина. Връзката между тези две се дава чрез неправилна дължина = правилна дължина / γ. Когато относителната скорост е незначителна в сравнение със скоростта на светлината, γ се стреми към 1 и правилната и неправилната дължина стават еднакви.
Какво е разширяване на времето?
Точното време се определя като времето, измерено от наблюдател, който не се движи спрямо събитието. Неправилното време е времето, измерено от наблюдател, който се движи с относителна скорост V от или до събитието. Използвайки уравненията за преобразуване на Лоренц, може да се покаже, че времето, измерено в рамката на събитието, винаги е по-малко или равно на времето, измерено от движещия се кадър. По този начин подходящото време е по-малко или равно на неподходящото време. Връзката между правилното време и неподходящото време се дава чрез неподходящ интервал от време = γ * правилен интервал от време. Тъй като γ клони към 1, когато скоростта е незначителна по отношение на C, връзката се превръща в класическата връзка.
Каква е разликата между разширението на времето и свиването на дължината?
• Разширението на времето е разширяване на времето, измерено от движещия се кадър, но свиването на дължината е съкращение на дължината.
• Терминът γ се свързва линейно с формулата за време, но се свързва обратно с формулата за дължина.
