Perbezaan antara transformasi Lorentz dan transformasi Galilea

Lorentz Transformasi vs Galilean Transformasi
 

Satu set paksi koordinat, yang boleh digunakan untuk menunjuk kedudukan kedudukan, orientasi dan sifat lain, digunakan ketika menggambarkan gerakan sesuatu objek. Sistem koordinat seperti itu dipanggil kerangka rujukan.

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

Apa itu transformasi Galilea?

Transformasi Galilea digunakan dalam Fizik Newtonian. Dalam Fizik Newtonian, diandaikan bahawa terdapat entiti sejagat yang disebut 'masa' yang bebas dari pemerhati.

Menganggap bahawa terdapat dua bingkai rujukan S(x, y, z, t) dan S ' (x ', y', z ', t') dari yang mana S sedang berehat dan S ' bergerak dengan halaju yang berterusan v di sepanjang arah x-paksi bingkai S. Sekarang anggap bahawa peristiwa berlaku pada titik P yang pada koordinat ruang masa (x, y, z, t) berkenaan dengan bingkai S. Kemudian transformasi Galilean memberikan kedudukan peristiwa seperti yang diperhatikan oleh pemerhati dalam bingkai S '. Menganggap koordinat ruang waktu berkenaan dengan S ' adalah (x ', y', z ', t') kemudian x '= x - Vt, y '= y, z '= z dan t' = t. Ini adalah transformasi Galilea.

Membezakan ini berkenaan dengan t ' Persamaan transformasi halaju Galilea diperolehi. Jika u = (u_x,u_y,u_z) adalah halaju objek seperti yang diperhatikan oleh pemerhati di S maka halaju objek yang sama seperti yang diperhatikan oleh pemerhati di S ' diberikan oleh u '= (u_x', u_y', u_z') di mana  u_x' = u_x- v,u_y' = u_y danu_z' = u_z. Adalah menarik untuk diperhatikan bahawa di bawah transformasi Galilea, pecutan adalah invarian; i.e. Percepatan objek adalah yang diperhatikan sama oleh semua pemerhati.

Apakah transformasi Lorentz?

Transformasi Lorentz digunakan dalam Relativiti Khas dan Dinamika Relativistik. Transformasi Galilea tidak meramalkan hasil yang tepat apabila badan bergerak dengan kelajuan lebih dekat dengan kelajuan cahaya. Oleh itu, transformasi Lorentz digunakan apabila badan bergerak pada kelajuan tersebut.

Sekarang pertimbangkan dua bingkai di bahagian sebelumnya. Persamaan transformasi Lorentz untuk kedua -dua pemerhati adalah x '=γ (x- Vt), y '= y, z '= z dan t' =γ (t - vx/c²) di mana c Adakah kelajuan cahaya dan γ = 1/√ (1 - v²/c²). 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 waktu yang berbeza dan memerhatikan pesanan yang berbeza peristiwa.