Dilatace času vs. kontrakce délky
Kontrakce délky a dilatace času jsou dva důležité efekty teorie relativity. Tyto účinky jsou nesmírně cenné při popisu některých nejkomplikovanějších jevů, se kterými se setkáváme. Tento článek se pokusí vysvětlit, co je délka kontrakce a dilatace času a jaký je rozdíl mezi nimi.
Co je délka kontrakce?
Kontrakce délky je koncept diskutovaný v rámci teorie relativity. To lze vysvětlit pomocí speciální teorie relativity pro snadné pochopení. Aby studenti pochopili délkovou kontrakci a dilataci času, musí mít základní znalosti speciální teorie relativity. Speciální teorie relativity se zabývá pouze setrvačnými rámci. Ačkoli nemůžeme ani na dálku porozumět speciální teorii relativity v několika řádcích vysvětlení, existuje několik užitečných konceptů, které mohou být užitečné při popisu kontrakce délky a dilatace času. Základem speciální relativity je to, že žádné objekty, které se pohybují v setrvačných rámcích, nemohou mít relativní rychlosti větší než rychlost světla. Termín γ, který se rovná druhé odmocnině 1 / (1-V 2 / C 2), má sklon k nekonečnu, když V má sklon k C, a má sklon k 1, když je V extrémně malé ve srovnání s C. Toto je velmi významný pojem ve speciální relativitě. Kontrakce délky vyplývá z Lorentzových transformačních rovnic. Správná délka objektu je délka měřená v rámci, která je stále vzhledem k objektu. Nesprávná délka je délka, která se měří z rámečku, kterým se objekt pohybuje relativní rychlostí V. Ve speciální teorii relativity je nesprávná délka vždy menší nebo rovna správné délce. Vztah mezi těmito dvěma je dán nesprávnou délkou = správná délka / γ. Když je relativní rychlost zanedbatelná ve srovnání s rychlostí světla, má γ tendenci k 1 a správná i nesprávná délka se stanou stejnými.
Co je časová dilatace?
Správný čas je definován jako čas měřený pozorovatelem, který se nepohybuje vzhledem k události. Nesprávný čas je čas měřený pozorovatelem, který se pohybuje relativní rychlostí V z nebo k události. Pomocí Lorentzových transformačních rovnic lze ukázat, že čas měřený v rámci události je vždy menší nebo roven času měřenému pohyblivým rámcem. Tím je správný čas menší nebo roven nevhodnému času. Vztah mezi správným časem a nesprávným časem je dán nesprávným časovým intervalem = γ * správný časový interval. Protože γ má tendenci k 1, když je rychlost zanedbatelná vzhledem k C, vztah se změní na klasický vztah.
Jaký je rozdíl mezi časovou dilatací a kontrakcí délky?
• Dilatace času je rozšíření času měřené od pohyblivého rámečku, ale kontrakce délky je kontrakce délky.
• Termín γ se připojuje lineárně k časovému vzorci, ale nepřímo k délkovému vzorci.
