Contrazione di Lorentz

Se sta prendendo il vostro primo corso avanzato in meccanica classica, che sarà presto introdotto alla teoria della relatività speciale. Si tratta di una delle teorie più scioccanti e cambio di paradigma che si sarà mai introdotti, in fisica. Le nozioni di meccanica newtoniana intuitive sono in frantumi come iniziare a conoscere la vera natura relativa di spazio e tempo. Contrazione di Lorentz è una delle conseguenze previste e verificato sperimentalmente della teoria della relatività ristretta, che è stata proposta come una congettura per salvare l'ipotesi dell'etere, da Hendrik Antoon Lorentz e George Francis FitzGerald. Einstein ha dimostrato che la contrazione delle lunghezze è venuto fuori come una conseguenza naturale di postulati fondamentali della teoria della relatività speciale. Nelle righe seguenti, troverete una spiegazione di ciò che è contrazione di Lorentz e qual è la formula usata per calcolare i suoi effetti osservabili.

Qual è la contrazione di Lorentz?

Contrazione Lorentz è un fenomeno di accorciamento della dimensione della lunghezza di un oggetto, in direzione parallela alla sua velocità di movimento, rispetto ad un telaio fisso e osservabile da esso. Questo accorciamento dell'oggetto è direttamente proporzionale alla sua velocità. Questo fenomeno si è dimostrata come conseguenza dei postulati della teoria della relatività di Albert Einstein nel 1905. La costanza della velocità della luce e il requisito che tutte le leggi della fisica essere la stessa in tutti i sistemi di riferimento inerziali inevitabilmente l'effetto della contrazione Lorentz.

Si consideri un righello orizzontale a velocità sostanzialmente vicino alla velocità della luce (che è di circa 3 x 108 m / s) in una direzione parallela alla sua lunghezza. Per un osservatore fermo, osservando il righello, sembrerà di aver ridotto in orizzontale! Questo è contrazione Lorentz. Ora è necessario chiedersi perché non vediamo auto di Formula 1 o autobus contrazione che si muovono ad alta velocità? Il motivo è che si restringono ma il restringimento essendo direttamente proporzionale alla velocità dell'oggetto, è molto molto trascurabile da osservare. Avrete bisogno di un righello in grado di misurare variazioni di lunghezza minore di miliardesimi di metro! Potrai avere un'idea sul perché è così, quando si ha uno sguardo alla formula contrazione di Lorentz presentato nella prossima sezione. Si tratta di una formula fisica, che si deve capire e ricavare almeno una volta.

Lorentz Contrazione Formula

Nessun fenomeno può essere studiato senza la creazione di una equazione che descrive completamente, in quanto consente la quantificazione e la verifica sperimentale. Ecco un altro oltre alla tua lista di formule di fisica. La formula è la seguente Lorentz.

L '= L x √ (1 - v2/c2)

dove L 'è osservata la lunghezza dell'oggetto nel sistema di riferimento fisso, L è la lunghezza corretta dell'oggetto (a riposo),' v 'è la velocità dell'oggetto e' c 'è la velocità della luce. Il fattore - '1 / √ (1 - v2/c2) 'è chiamato il fattore di Lorentz. La contrazione lunghezza può essere determinata moltiplicando la lunghezza resto dell'oggetto da inversa fattore di Lorentz.

Come si può vedere, rispetto alla velocità della luce che viaggia a circa 300 milioni di metri al secondo, un oggetto che viaggia ad una velocità di pochi metri al secondo, il fattore che moltiplica la lunghezza di riposo, sarà quasi 1. Così gli effetti della lunghezza di contrazione solo diventare visibile osservabile a velocità molto elevate, che sono paragonabili o frazioni considerevoli della velocità della luce!

Se si osserva attentamente, la formula contrazione Lorentz presentate sopra, quando v = c, la lunghezza infinita diventano, che è un risultato impossibile! Piuttosto che interpretare come limite contrazione di Lorentz, si ribadisce il fatto che nessun oggetto può raggiungere la velocità della luce, che è come il limite di velocità più fondamentale imposto dalla struttura stessa dello spazio-tempo!

Come potete vedere, contrazione di Lorentz è uno degli effetti più sorprendenti che emergono come conseguenza degli assiomi della teoria della relatività speciale. Per di più, questo effetto non è un parto della fantasia o solo un ipotesi, è stato testato sperimentalmente. Tuttavia, come spiegato in precedenza, le conseguenze misurabili di contrazione di Lorentz sono difficili da osservare in quanto sono super minuscola. L'effetto della contrazione di Lorentz diventa sempre più evidente come un oggetto si avvicina alla velocità della luce! Se la luce solo avrebbe viaggiato a velocità molto più basse, ogni volta che si potrebbe accelerare, il tuo viso e la punta del naso, sembrerebbe essere ridotto, a qualsiasi spettatore a riposo!