Расширение времени против сокращения длины
Сокращение длины и замедление времени - два важных эффекта теории относительности. Эти эффекты чрезвычайно важны для описания некоторых из наиболее сложных явлений, с которыми мы сталкиваемся. В этой статье мы попытаемся объяснить, что такое сокращение длины и замедление времени, а также разницу между ними.
Что такое сокращение длины?
Сокращение длины - это концепция, обсуждаемая в теории относительности. Это можно объяснить с помощью специальной теории относительности для простоты понимания. Чтобы понять, что такое сокращение длины и замедление времени, учащиеся должны иметь базовые знания по специальной теории относительности. Специальная теория относительности имеет дело только с инерциальными системами отсчета. Хотя мы не можем даже отдаленно понять специальную теорию относительности в нескольких строках объяснения, есть некоторые полезные концепции, которые могут быть полезны при описании сокращения длины и замедления времени. Фундамент специальной теории относительности состоит в том, что никакие объекты, движущиеся в инерциальных системах отсчета, не могут иметь относительные скорости, превышающие скорость света. Член γ, равный квадратному корню из 1 / (1-V 2 / C 2), стремится к бесконечности, когда V стремится к C, и стремится к 1, когда V чрезвычайно мало по сравнению с C. Это очень важный термин в специальной теории относительности. Сокращение длины возникает из уравнений преобразования Лоренца. Правильная длина объекта - это длина, измеренная в кадре, которая все еще остается по отношению к объекту. Несоответствующая длина - это длина, которая измеряется от рамки, по которой объект движется с относительной скоростью V. В специальной теории относительности неправильная длина всегда меньше или равна надлежащей длине. Связь между этими двумя задается неправильной длиной = правильная длина / γ. Когда относительная скорость незначительна по сравнению со скоростью света, γ стремится к 1, и правильная и неправильная длины становятся одинаковыми.
Что такое замедление времени?
Собственное время определяется как время, измеренное наблюдателем, который не движется относительно события. Неподходящее время - это время, измеренное наблюдателем, который движется с относительной скоростью V от или к событию. Используя уравнения преобразования Лоренца, можно показать, что время, измеренное в системе событий, всегда меньше или равно времени, измеренному в движущейся системе координат. Таким образом, собственное время меньше или равно ненадлежащему времени. Связь между собственным временем и неправильным временем задается неправильным временным интервалом = γ * собственный временной интервал. Поскольку γ стремится к 1, когда скорость незначительна по отношению к C, соотношение превращается в классическое соотношение.
В чем разница между замедлением времени и сокращением длины?
• Замедление времени - это расширение времени, отсчитываемого от движущейся системы отсчета, но сокращение длины - это сокращение длины.
• Член γ связан линейно с формулой времени, но обратно связан с формулой длины.
