Разширяване на времето срещу свиване на дължината
Свиването на дължината и забавянето на времето са два важни ефекта от теорията на относителността. Тези ефекти са изключително ценни при описанието на някои от най-сложните срещани явления. Тази статия ще се опита да обясни какво представлява свиването на дължината и забавянето на времето и разликата между тях.
Какво е свиване на дължината?
Свиването на дължината е концепция, обсъждана в рамките на теорията на относителността. Това може да се обясни с помощта на специалната теория на относителността за по-лесно разбиране. За да разберат свиването на дължината и забавянето на времето, студентите трябва да имат основни познания по специалната теория на относителността. Специалната теория на относителността се занимава само с инерциалните системи. Въпреки че не можем дори отдалеч да разберем специалната теория на относителността в няколко реда обяснение, има някои полезни концепции, които могат да бъдат полезни при описването на свиването на дължината и забавянето на времето. Фундаментът на специалната теория на относителността е, че никакви обекти, които се движат в инерционни рамки, не могат да имат относителни скорости, по-големи от скоростта на светлината. Членът γ, който е равен на корен квадратен от 1/ (1-V2/C2), клони към безкрайност, когато V клони към C и клони към 1, когато V е изключително малко в сравнение с C. Това е много важен член в специалната теория на относителността. Свиването на дължината възниква от уравненията за трансформация на Лоренц. Правилната дължина на обект е дължината, измерена в рамка, която е неподвижна по отношение на 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 е дадена от неправилна дължина=правилна дължина /γ. Когато относителната скорост е незначителна в сравнение със скоростта на светлината, γ клони към 1 и правилната и неправилната дължина стават еднакви.
Какво е забавяне на времето?
Правилното 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 към събитието. Използвайки уравненията за трансформация на Лоренц, може да се покаже, че времето, измерено в рамката на събитието, винаги е по-малко или равно на времето, измерено от движещата се рамка. По този начин правилното време е по-малко или равно на неправилното време. Връзката между правилното време и неподходящото време се дава от неправилния времеви интервал=γправилния времеви интервал. Тъй като γ клони към 1, когато скоростта е незначителна по отношение на C, връзката се превръща в класическа връзка.
Каква е разликата между забавянето на времето и свиването на дължината?
• Разширяването на времето е разширяване на времето, измерено от движещата се рамка, но свиването на дължината е свиване на дължината.
• Терминът γ се свързва линейно с формулата за време, но се свързва обратно с формулата за дължина.
