Hvordan ændres længde tid og masse i henhold til særlig relativitet?

Særlig relativitet, foreslået af Albert Einstein, revolutionerede vores forståelse af rum, tid og masse, hvilket demonstrerede, at de ikke er absolutte, men i forhold til observatørens referenceramme. Sådan ændres disse mængder:

Længde sammentrækning:

* Princippet: Et objekt i bevægelse forekommer kortere i retning af sin bevægelse til en observatør i hvile. Denne effekt kaldes længdekontraktion.

* Ligningen: Den kontraherede længde (L ') er relateret til hvilelængden (L) af følgende ligning:

L '=l * √ (1 - v²/c²)

hvor:

* V er objektets hastighed

* C er lysets hastighed

Tidsudvidelse:

* Princippet: Tiden går langsommere for et bevægende objekt i forhold til en stationær observatør. Dette er kendt som tidsudvidelse.

* Ligningen: Den udvidede tid (t ') er relateret til den rette tid (t) af:

t '=t / √ (1 - v² / c²)

hvor:

* t er tiden målt af en observatør i hvile i forhold til det bevægende objekt (ordentlig tid)

* t 'er tiden målt af en observatør i bevægelse i forhold til objektet

Massenergiækvivalens:

* Princippet: Masse og energi er ækvivalente og kan omdannes til hinanden. Dette koncept udtrykkes af den berømte ligning:

E =mc²

hvor:

* E er energi

* m er masse

* C er lysets hastighed

nøglepunkter at huske:

* relativitet: Disse effekter ses kun ved hastigheder, der nærmer sig lysets hastighed. Ved daglige hastigheder er forskellene ubetydelige.

* REFERENCE: Virkningerne af længdekontraktion og tidsudvidelse afhænger af observatørens referenceramme. Et objekt, der bevæger sig med en konstant hastighed, er i hvile i sin egen referenceramme og oplever ikke disse effekter.

* lyshastighed: Lysets hastighed (c) er en konstant i alle inertielle referencerammer, uanset observatørens bevægelse. Dette grundlæggende princip fører til de andre effekter af særlig relativitet.

Kortfattet:

Særlig relativitet viser, at længde, tid og masse ikke er absolut, men i forhold til observatørens bevægelse. Længde -kontrakter, tidsudvidelse og masse øges, når et objekt nærmer sig lysets hastighed. Disse effekter er en konsekvens af konstancen om lysets hastighed og har dybe konsekvenser for vores forståelse af universet.