Hvad forudsiger relativitet om masselængde og tid, når hastigheden af ​​et objekt øges?

1. Masse:

* Særlig relativitet: Når et objekts hastighed nærmer sig lysets hastighed, øges dens masse. Denne stigning er ikke en ændring i objektets interne struktur, men snarere en konsekvens af dens bevægelse i forhold til en observatør. Formlen er:

* m =m₀ / √ (1 - v² / c²)

* m =relativistisk masse

* m₀ =hvilemasse

* V =hastighed

* c =lyshastighed

* Vigtig note: Moderne fysik betragter ofte masse som en ufravikelig egenskab, og bruger i stedet udtrykket "relativistisk momentum" til at redegøre for stigningen i inerti, når et objekt nærmer sig lysets hastighed.

2. Længde:

* Længde sammentrækning: Længden af ​​et objekt, der bevæger sig med en høj hastighed, forekommer kortere til en stationær observatør i bevægelsesretningen. Formlen er:

* L =l₀ * √ (1 - v²/c²)

* L =længde observeret af en stationær observatør

* L₀ =hvilelængde

* V =hastighed

* c =lyshastighed

3. Tid:

* tidsudvidelse: Tiden bremser for et bevægende objekt i forhold til en stationær observatør. Formlen er:

* t =t₀ / √ (1 - v² / c²)

* t =tid observeret af en stationær observatør

* t₀ =ordentlig tid (tid målt i objektets referenceramme)

* V =hastighed

* c =lyshastighed

Nøglepunkter:

* asymptotisk opførsel: Efterhånden som objektets hastighed kommer tættere og tættere på lysets hastighed, nærmer dens masse uendelig, dens længde nærmer sig nul, og dens tid nærmer sig stille.

* REFERENCE: Det er vigtigt at huske, at disse effekter er i forhold til observatørens referenceramme. En observatør, der rejser med objektet, ville ikke opfatte nogen ændring i objektets masse, længde eller tid.

* hverdag: Disse effekter er generelt ubetydelige ved hverdagens hastigheder. De bliver imidlertid betydelige ved hastigheder, der nærmer sig lysets hastighed, hvilket er relevant i situationer som partikelacceleratorer.

I det væsentlige fortæller særlig relativitet os, at lysets hastighed er den ultimative hastighedsgrænse, og at når vi nærmer os denne grænse, ser vi dramatiske ændringer i den måde, masse, længde og tid opfører sig.