Perbezaan Antara Transformasi Lorentz dan Transformasi Galilea

2024 Pengarang: Alex Aldridge | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-07 21:49

Transformasi Lorentz lwn Transformasi Galilea

Satu set paksi koordinat, yang boleh digunakan untuk menunjuk pin kedudukan, orientasi dan sifat lain, digunakan apabila menerangkan gerakan objek. Sistem koordinat sedemikian dipanggil kerangka rujukan.

Memandangkan pemerhati yang berbeza mungkin menggunakan bingkai rujukan yang berbeza, perlu ada cara untuk mengubah pemerhatian yang dibuat oleh satu rangka rujukan, agar sesuai dengan kerangka rujukan yang lain. Transformasi Galilea dan Transformasi Lorentz adalah kedua-dua cara untuk mengubah pemerhatian. Tetapi kedua-duanya boleh digunakan hanya untuk bingkai rujukan yang bergerak dengan halaju malar berkenaan antara satu sama lain.

Apakah itu Transformasi Galilea?

Transformasi Galilean digunakan dalam Fizik Newton. Dalam fizik Newtonian, diandaikan bahawa wujud satu entiti sejagat yang dipanggil 'masa' yang bebas daripada pemerhati.

Andaikan terdapat dua bingkai rujukan S (x, y, z, t)dan S' (x', y', z', t')di mana S berada dalam keadaan rehat dan S' adalah bergerak dengan halaju malar v di sepanjang arah paksi-x bingkai S. Sekarang andaikan satu peristiwa berlaku pada titik P yang pada koordinat ruang-masa (x, y, z, t) berkenaan dengan bingkai S. Kemudian penjelmaan Galilea memberikan kedudukan kejadian seperti yang diperhatikan oleh pemerhati dalam bingkai S’. Andaikan koordinat ruang-masa berkenaan dengan S’ ialah (x’, y’, z’, t’) maka x’=x – vt, y’=y, z’=z dan t’=t. Ini ialah Transformasi Galilea.

Membezakan ini berkenaan dengan t’ persamaan transformasi halaju Galilea diperolehi. Jika u=(u_x, u_y, u_z) ialah halaju objek seperti yang diperhatikan oleh pemerhati dalam S maka halaju objek yang sama seperti yang diperhatikan oleh pemerhati dalam S' diberikan oleh u'=(u_x', u_{y ', u}z_{')di mana u}x_'=ux _{– v, u y}'=u_y dan u_z'=u_z. Adalah menarik untuk diperhatikan bahawa di bawah transformasi Galilea, pecutan adalah invarian; iaitu pecutan sesuatu objek ialah yang diperhatikan adalah sama oleh semua pemerhati.

Apakah itu Transformasi Lorentz?

Transformasi Lorentz digunakan dalam relativiti khas dan dinamik relativistik. Transformasi Galilea tidak meramalkan hasil yang tepat apabila jasad bergerak dengan kelajuan lebih dekat dengan kelajuan cahaya. Oleh itu, transformasi Lorentz digunakan apabila badan bergerak pada kelajuan sedemikian.

Sekarang pertimbangkan dua bingkai dalam bahagian sebelumnya. Persamaan transformasi Lorentz untuk dua pemerhati ialah x'=γ (x– vt), y'=y, z'=z dan t'=γ(t – vx / c²) dengan c ialah kelajuan cahaya dan γ=1/√(1 – v² / c^{2). Perhatikan bahawa mengikut transformasi ini, tidak ada kuantiti sejagat sebagai masa, kerana ia bergantung pada kelajuan pemerhati. Akibatnya, pemerhati yang bergerak pada kelajuan yang berbeza akan mengukur jarak yang berbeza, selang masa yang berbeza dan memerhati susunan acara yang berbeza.}

Apakah perbezaan antara Transformasi Galilea dan Lorentz? • Transformasi Galilean ialah anggaran transformasi Lorentz untuk kelajuan yang sangat rendah daripada kelajuan cahaya. • Transformasi Lorentz sah untuk sebarang kelajuan manakala transformasi Galilean tidak. • Menurut transformasi Galilean masa adalah universal dan bebas daripada pemerhati tetapi menurut transformasi Lorentz masa adalah relatif.