Hvad er forskellen mellem den galileiske relativitet og Einsteinian relativitet?

Galilean vs. Einsteinian Relativity:A Tale of Two Worlds

Både Galileaner og Einsteinian relativitet behandler bevægelsens love og hvordan de ser ud til observatører i forskellige referencerammer. De adskiller sig imidlertid i deres grundlæggende antagelser om arten af ​​rum, tid og lysets hastighed.

Galilean relativitet (klassisk relativitet):

* Foundation: Antager absolut rum og tid. Dette betyder, at alle måler tid til samme sats, uanset deres bevægelse.

* lyshastighed: Ikke betragtes som konstant. Lys bevæger sig med en begrænset hastighed i forhold til dens kilde.

* Transformation: Bruger galileiske transformationer til at relatere målingerne af observatører i forskellige inertielle rammer. Dette betyder, at hastigheder simpelthen tilføjes.

* Eksempel: Forestil dig, at du er på et tog, der bevæger dig ved 10 m/s og kaster en bold fremad ved 5 m/s. En person, der står på jorden, ville se bolden bevæge sig ved 15 m/s (10 m/s + 5 m/s).

* Begrænsninger: Fungerer godt til hverdagens hastigheder, men nedbrydes ved meget høje hastigheder, der nærmer sig lysets hastighed. Det forklarer ikke fænomener som tidsudvidelse og længde sammentrækning observeret i særlig relativitet.

einsteinian relativitet (særlig relativitet):

* Foundation: Antager, at fysikens love er de samme for alle inertielle observatører, og at lysets hastighed i et vakuum er konstant for alle inertielle observatører.

* lyshastighed: Konstans af lysets hastighed er et grundlæggende postulat. Dette betyder, at lys altid rejser ved 299.792.458 m/s i et vakuum, uanset kilden eller observatørens bevægelse.

* Transformation: Bruger Lorentz -transformationer til at relatere målingerne af observatører i forskellige inertielle rammer. Disse transformationer introducerer koncepter som tidsudvidelse og længde sammentrækning.

* Eksempel: Hvis du er på et rumskib, der rejser med en betydelig brøkdel af lysets hastighed, og du skinner en lysstråle fremad, vil en observatør på Jorden stadig måle lyset, der kører med lysets hastighed, ikke hastigheden på dit rumskib plus lysets hastighed.

* applikationer: Forklarer fænomener som tidsudvidelse og længde sammentrækning observeret i højhastighedsscenarier. Danner også fundamentet for generel relativitet, der beskriver tyngdekraften som en krumning af rumtid.

Kortfattet:

* galileisk relativitet: En enklere model, der fungerer godt til hverdagens hastigheder, men nedbrydes ved meget høje hastigheder.

* einsteinian relativitet: En mere kompleks, men nøjagtig model, der tegner sig for konstanten af ​​lysets hastighed og andre relativistiske fænomener.

Vigtig note: Einsteinian relativitet ugyldigt ikke galilisk relativitet. Ved lave hastigheder er galileiske transformationer en god tilnærmelse af den faktiske fysik, og de bruges stadig i mange praktiske anvendelser.