Οι εξισώσεις μετασχηματισμού είναι θεμελιώδεις στη μελέτη της σχετικότητας, καθώς σχετίζονται με τις συντεταγμένες της κίνησης του δύο αναφορές που κινούνται σε σχέση μεταξύ τους, δηλαδή σχετίζονται με τη θέση, την ταχύτητα και το χρόνο στα δύο αναφορικός. Ο Ιταλός φυσικός Galileo Galilei συνήγαγε, τον 16ο αιώνα, αυτό που αποκαλούμε εξισώσεις μετασχηματισμού του Galileo, και να τα καταλάβουμε ας καταλάβουμε σκεφτείτε το παρακάτω σχήμα στο οποίο έχουμε δύο αδρανειακά πλαίσια, S 'και S, και το πλαίσιο S' κινείται με ταχύτητα v σε σχέση με παραπομπή S.
Δύο αδρανειακά συστήματα αναφοράς, όπου το S 'κινείται σε σχέση με το S, και απομακρύνεται με ταχύτητα v
Εάν τοποθετήσουμε έναν παρατηρητή στο πλαίσιο S, γι 'αυτόν οι συντεταγμένες χωροχρόνου ενός δεδομένου συμβάντος θα είναι x, y, z, t, από την άλλη πλευρά ένας παρατηρητής στο πλαίσιο S. θα έχει για το ίδιο συμβάν συντεταγμένες x ', y', z ', t' και οι συντεταγμένες y και z θα παραμείνουν σταθερές, χωρίς να επηρεάζονται από την κίνηση, έτσι μπορούμε να πούμε τι:
y = y 'και ότι z = z'
Οι εξισώσεις μετασχηματισμού Galileo, σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα, είναι:
x '= x - vt
t = τ '
Αυτές οι εξισώσεις ισχύουν για ταχύτητες (v) πολύ χαμηλότερες από την ταχύτητα φωτός (c), δηλαδή για v << c, επειδή όταν v τείνει να πλησιάσει το c, αυτές οι εξισώσεις αρχίζουν να διαφωνούν με τα πειραματικά αποτελέσματα, για αυτές τις περιπτώσεις πρέπει να χρησιμοποιήσουμε το Εξισώσεις μετασχηματισμού Lorentz.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
Ο Hendrik Antoon Lorentz ήταν ένας μεγάλος Ολλανδός φυσικός υπεύθυνος για την εξαγωγή θεμελιωδών εξισώσεων για τη μελέτη της σχετικότητας, τις λεγόμενες εξισώσεις Lorentz (επίσης γνωστές ως Ο Lorentz μεταμορφώνεται) που έχουν ως εξής:
x '= ϒ (x - vt)
y '= y
z '= z
t '= ϒ (t - vx)
c²
Αυτές οι εξισώσεις ισχύουν για όλες τις ταχύτητες, σημειώστε ότι εάν το v είναι πολύ μικρότερο από το c (v << c), θα ισχύουν μείωση στις εξισώσεις του Γαλιλαίου, αυτό δείχνει ένα πιο γενικό χαρακτηριστικό της σχετικότητας σε σχέση με τη φυσική κλασσικός. Ο συντελεστής is ονομάζεται συντελεστής Lorentz και μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την παρακάτω εξίσωση:
ϒ = 1
[1 - (v / c) ²]1/2
Οι εξισώσεις Lorentz μπορούν να ξαναγραφούν αλλάζοντας τις συντεταγμένες x 'και x, καθώς και t' και t, και επίσης αναστρέφοντας το σύμβολο ταχύτητας (v), έτσι:
x = ϒ (x '+ vt')
t = ϒ (t '+ vx')
c²
Από τον Πάολο Σίλβα
Αποφοίτησε στη Φυσική
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
SILVA, Paulo Soares da. "Μετασχηματισμός Lorentz"; Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transformacao-lorentz.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.
