Tidsutspänning mot längdkontraktion
Längdkontraktion och tidsutvidgning är två viktiga effekter av relativitetsteorin. Dessa effekter är extremt värdefulla för att beskriva några av de mest komplicerade fenomenen. Denna artikel kommer att försöka förklara vad längdkontraktion och tidsutvidgning är och skillnaden mellan dem.
Vad är längdkontraktion?
Längdkontraktion är ett begrepp som diskuteras under relativitetsteorin. Detta kan förklaras med hjälp av den speciella relativitetsteorin för att underlätta förståelsen. För att förstå längdkontraktionen och tidsutvidgningen måste studenterna ha bakgrundskunskap i den speciella relativitetsteorin. Den speciella relativitetsteorin behandlar endast tröghetsramarna. Även om vi inte ens fjärrförstå den speciella relativitetsteorin i några få förklaringsrader, finns det några användbara begrepp som kan vara till hjälp för att beskriva längdkontraktionen och tidsutvidgningen. Grunden för speciell relativitet är att inga föremål som rör sig i tröghetsramar kan ha relativa hastigheter större än ljusets hastighet. Termen γ, som är lika med kvadratroten av en / (1-V 2 / C 2), tenderar till oändlighet när V tenderar till C, och tenderar att 1 när V är extremt liten jämfört med C. Detta är en mycket betydelsefull term i speciell relativitet. Längden sammandragning uppstår från Lorentz transformation ekvationer. Den rätta längden på ett objekt är den längd som mäts i en ram, vilket fortfarande är i förhållande till objektet. Den felaktiga längden är längden, som mäts från en ram, som objektet rör sig med en relativ hastighet av V. I den speciella relativitetsteorin är den felaktiga längden alltid mindre än eller lika med rätt längd. Förhållandet mellan dessa två ges av felaktig längd = rätt längd / γ. När den relativa hastigheten är försumbar jämfört med ljusets hastighet, tenderar γ till 1 och rätt och felaktiga längder blir desamma.
Vad är Time Dilation?
Rätt tid definieras som den tid som mäts av en observatör som inte rör sig i förhållande till händelsen. Den felaktiga tiden är den tid som mäts av en observatör som rör sig med relativ hastighet V från eller till händelsen. Med Lorentz-transformationsekvationerna kan det visas att tiden som mäts i händelseramen alltid är mindre än eller lika med den tid som mäts av den rörliga ramen. Därmed är rätt tid mindre än eller lika med felaktig tid. Förhållandet mellan rätt tid och felaktig tid ges av felaktigt tidsintervall = γ * rätt tidsintervall. Eftersom γ tenderar att 1 när hastigheten är försumbar med avseende på C, blir förhållandet till det klassiska förhållandet.
Vad är skillnaden mellan tidsutspädning och längdkontraktion?
• Tidsutvidgning är en utvidgning av tiden mätt från den rörliga ramen, men längdkontraktionen är en sammandragning av längden.
• Termen γ ansluter linjärt till tidsformeln men kopplas omvänt till längdformeln.
