Рівняння перетворення є основними при вивченні теорії відносності, оскільки вони співвідносяться з координатами руху два посилання, які рухаються по відношенню один до одного, тобто вони відносять положення, швидкість і час у двох посилальна. Італійський фізик Галілео Галілей вивів у 16 столітті те, що ми називаємо рівняннями перетворення Галілея, і щоб зрозуміти їх, давайте зрозуміємо розглянемо малюнок нижче, на якому ми маємо два інерційні кадри, S 'і S, а кадр S' рухається зі швидкістю v відносно посилальна С.
Дві інерційні системи відліку, де S 'рухається відносно S і віддаляється зі швидкістю v
Якщо ми помістимо спостерігача в S-кадр, для нього просторово-часові координати даної події становитимуть x, y, z, t, з іншого боку спостерігачем у S-кадрі. він матиме для тієї ж події координати x ', y', z ', t', а координати y та z залишатимуться незмінними, не зазнаючи впливу руху, тому можна сказати що:
y = y 'і що z = z'
Рівняння перетворення Галілея, згідно з малюнком вище, є:
x '= x - vt
t = t '
Ці рівняння справедливі для швидкостей (v) набагато нижчих, ніж швидкість світла (c), тобто для v << c, тому що коли v як правило, наближається до с, ці рівняння починають не погоджуватися з експериментальними результатами, для цих випадків слід використовувати Рівняння перетворення Лоренца.
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Хендрік Антун Лоренц був великим голландським фізиком, відповідальним за виведення фундаментальних рівнянь для вивчення теорії відносності, так званих рівнянь Лоренца (також відомих як Лоренц перетворює), які є такими:
x '= ϒ (x - vt)
y '= y
z '= z
t '= ϒ (t - vx)
c²
Ці рівняння справедливі для всіх швидкостей, зауважте, що якщо v набагато менше c (v << c), вони будуть звести до рівнянь Галілея, це показує більш загальну характеристику відносності щодо фізики класичний. Коефіцієнт is називається коефіцієнтом Лоренца, і його можна розрахувати, використовуючи рівняння нижче:
ϒ = 1
[1 - (v / c) ²]1/2
Рівняння Лоренца можна переписати, помінявши місцями координати x 'та x, а також t' і t, а також інвертуючи знак швидкості (v), таким чином:
x = ϒ (x '+ vt')
t = ϒ (t '+ vx')
c²
Паулу Сільва
Закінчив фізику
Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:
СІЛВА, Паулу Соарес да. «Перетворення Лоренца»; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transformacao-lorentz.htm. Доступ 27 червня 2021 року.