Transformaatioyhtälöt ovat perusedellytyksiä suhteellisuusteoriaa tutkittaessa, koska ne liittyvät verran liikkeen koordinaatteihin kaksi viittausta, jotka liikkuvat toistensa suhteen, toisin sanoen ne suhteuttavat sijainnin, nopeuden ja ajan molemmissa viite. Italialainen fyysikko Galileo Galilei päätti 1500-luvulla, mitä me kutsumme Galileon muunnosyhtälöiksi, ja ymmärtämään niitä ymmärretään tarkastellaan alla olevaa kuvaa, jossa meillä on kaksi inertiaalista kehystä, S 'ja S, ja kehys S' liikkuu nopeudella v suhteessa viite S.
Kaksi inertiaalista vertailujärjestelmää, joissa S 'liikkuu S: n suhteen ja siirtyy pois nopeudella v
Jos sijoitamme tarkkailijan S-kehykseen, hänelle tietyn tapahtuman aika-aikakoordinaatit ovat x, y, z, t, toisaalta tarkkailija S-kehyksessä. sillä on sama tapahtuma x ', y', z ', t' -koordinaatit, ja y- ja z-koordinaatit pysyvät vakioina, eikä liike vaikuta niihin, joten voimme sanoa mitä:
y = y 'ja että z = z'
Galileon muunnosyhtälöt ovat yllä olevan kuvan mukaan seuraavat:
x '= x - vt
t = t '
Nämä yhtälöt pätevät nopeuksille (v), jotka ovat paljon pienempiä kuin valon nopeus (c), toisin sanoen v << c, koska kun v pyrkii lähestymään c, nämä yhtälöt alkavat olla eri mieltä kokeiden tulosten kanssa, näissä tapauksissa meidän tulisi käyttää Lorentz-muunnosyhtälöt.
Hendrik Antoon Lorentz oli suuri hollantilainen fyysikko, joka vastasi suhteiden tutkimisen perusyhtälöiden, ns. Lorentz-yhtälöiden (tunnetaan myös nimellä Lorentz muuttuu), jotka ovat seuraavat:
x '= ϒ (x - vt)
y '= y
z '= z
t '= ϒ (t - vx)
c²
Nämä yhtälöt pätevät kaikilla nopeuksilla, huomaa, että jos v on paljon pienempi kuin c (v << c), ne ovat pelkistettynä Galileon yhtälöihin, tämä osoittaa suhteellisuuden yleisemmän ominaisuuden suhteessa fysiikkaan klassikko. Kerrointa ϒ kutsutaan Lorentz-tekijäksi, ja se voidaan laskea seuraavalla yhtälöllä:
ϒ = 1
[1 - (v / c) ²]1/2
Lorentz-yhtälöt voidaan kirjoittaa uudestaan vaihtamalla x 'ja x -koordinaatit sekä t' ja t ja kääntämällä myös nopeusmerkki (v) siten:
x = ϒ (x '+ vt')
t = ϒ (t '+ vx')
c²
Kirjoittanut Paulo Silva
Valmistunut fysiikasta
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transformacao-lorentz.htm
