Różnica między dylatacją czasu a skurczem długości

Dylatacja czasu a skurcz długości

Skurcz długości i dylatacja czasu to dwa ważne efekty teorii względności. Efekty te są niezwykle cenne w opisie niektórych najbardziej skomplikowanych zjawisk. W tym artykule postaram się wyjaśnić skurcz długości i dylatację czasu oraz różnicę między nimi.

Co to jest skurcz długości?

Skurcz długości jest pojęciem omawianym w teorii względności. Można to wyjaśnić za pomocą specjalnej teorii względności dla ułatwienia zrozumienia. Aby zrozumieć długość skurczu i dylatację czasu, uczniowie muszą mieć podstawową wiedzę na temat specjalnej teorii względności. Specjalna teoria względności dotyczy wyłącznie ram bezwładnościowych. Chociaż nie potrafimy nawet zdalnie zrozumieć specjalnej teorii względności w kilku liniach wyjaśnień, istnieje kilka użytecznych pojęć, które mogą być pomocne w opisaniu skurczu długości i dylatacji czasu. Podstawą szczególnej teorii względności jest to, że żadne obiekty poruszające się w ramach bezwładnościowych nie mogą mieć prędkości względnych większych niż prędkość światła. Termin γ, który jest równy pierwiastkowi kwadratowemu z 1 / (1-V²⁾/DO²⁾), dąży do nieskończoności, gdy V dąży do C, i dąży do 1, gdy V jest wyjątkowo małe w porównaniu do C. Jest to bardzo znaczący termin w szczególnej teorii względności. Skurcz długości wynika z równań transformacji Lorentza. Prawidłowa długość obiektu to długość mierzona w ramce, która jest nadal względem obiektu. Niewłaściwa długość to długość mierzona od ramy, którą porusza się obiekt z prędkością względną V. W specjalnej teorii względności niewłaściwa długość jest zawsze mniejsza lub równa właściwej długości. Zależność między tymi dwiema wartościami wynika z niewłaściwej długości = właściwej długości / γ. Gdy prędkość względna jest nieznaczna w porównaniu do prędkości światła, γ ma tendencję do 1, a właściwa i niewłaściwa długość stają się takie same.

Co to jest dylatacja czasu?

Właściwy czas jest definiowany jako czas mierzony przez obserwatora, który nie porusza się względem zdarzenia. Niewłaściwy czas to czas mierzony przez obserwatora, który porusza się z prędkością względną V od lub do zdarzenia. Korzystając z równań transformacji Lorentza, można wykazać, że czas zmierzony w ramce zdarzenia jest zawsze mniejszy lub równy czasowi mierzonemu przez ruchomą ramkę. Tym samym właściwy czas jest mniejszy lub równy niewłaściwemu czasowi. Zależność między właściwym czasem a niewłaściwym czasem wynika z niewłaściwego przedziału czasu = γ * właściwy przedział czasu. Ponieważ γ ma tendencję do 1, gdy prędkość jest nieznaczna w stosunku do C, związek zmienia się w związek klasyczny.