Równania transformacji mają fundamentalne znaczenie w badaniach względności, ponieważ wiążą współrzędne ruchu dwa odniesienia, które poruszają się względem siebie, to znaczy wiążą w nich położenie, prędkość i czas referencyjne. Włoski fizyk Galileo Galilei wydedukował w XVI wieku to, co nazywamy równaniami transformacji Galileusza, i aby je zrozumieć, zrozummy rozważmy poniższy rysunek, na którym mamy dwa układy inercjalne, S' i S, a układ S' porusza się z prędkością v względem referencyjne S.
Dwa bezwładnościowe układy odniesienia, w których S' porusza się względem S i oddala się z prędkością v
Jeśli umieścimy obserwatora w układzie S, to dla niego współrzędnymi czasoprzestrzennymi danego zdarzenia będą x, y,z, t, natomiast obserwator w układzie S. będzie miał dla tego samego zdarzenia współrzędne x', y', z', t', a współrzędne y i z pozostaną stałe, na co nie ma wpływu ruch, więc możemy powiedzieć co:
y = y' i że z = z'
Równania transformacji Galileusza, zgodnie z powyższym rysunkiem, to:
x' = x - vt
t = t'
Równania te obowiązują dla prędkości (v) znacznie mniejszych niż prędkość światła (c), czyli dla v << c, ponieważ gdy v ma tendencję do zbliżania się do c, te równania zaczynają nie zgadzać się z wynikami eksperymentalnymi, w takich przypadkach powinniśmy użyć Równania transformacji Lorentza.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Hendrik Antoon Lorentz był wielkim holenderskim fizykiem odpowiedzialnym za wyprowadzenie podstawowych równań do badania względności, tak zwanych równań Lorentza (znanych również jako Przekształca Lorentza), które są następujące:
x' =ϒ(x – vt)
y' = y
z' = z
t' = (t - vx)
c²
Te równania są ważne dla wszystkich prędkości, zauważ, że jeśli v jest znacznie mniejsze niż c (v << c), będą sprowadzić do równań Galileusza, pokazuje to bardziej ogólną charakterystykę teorii względności w odniesieniu do fizyki klasyczny. Współczynnik ϒ nazywa się współczynnikiem Lorentza i można go obliczyć za pomocą poniższego równania:
ϒ = 1
[ 1 - (v/c) ²]1/2
Równania Lorentza można przepisać, zamieniając współrzędne x' i x, a także t' i t, a także odwracając znak prędkości (v), w ten sposób:
x = ϒ(x' + vt')
t = (t'+vx')
c²
Paulo Silva
Ukończył fizykę
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
SILVA, Paulo Soares da. „Transformacja Lorentza”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transformacao-lorentz.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.
