Rozdíl mezi Lorentzovou transformací a galilejskou transformací

Lorentz Transformace vs Galilean Proměna
 

Při popisu pohybu objektu se používá sada souřadných os, které lze použít k určení polohy, orientace a dalších vlastností. Takový souřadný systém se nazývá referenční rámec.

Protože různí pozorovatelé mohou používat různé referenční rámce, měl by existovat způsob, jak transformovat pozorování provedená jedním referenčním rámcem, aby vyhovoval jinému referenčnímu rámci. Galilean Transformation a Lorentz Transformation jsou oba takové způsoby transformace pozorování. Ale oba mohou být použity pouze pro rámce odkazů, které se pohybují konstantní rychlostí vůči sobě.

Co je Galileanova transformace?

Galilean Transformations jsou zaměstnáni v Newtonian Physics. V newtonovské fyzice se předpokládá, že existuje univerzální entita zvaná „čas“, která je nezávislá na pozorovateli.

Předpokládejme, že existují dva rámce odkazů S(x, y, z, t)a S ' (x ', y', z ', t') z toho S je v klidu a S ' se pohybuje konstantní rychlostí proti podél směru X-osa rámu S. Nyní předpokládejme, že k události dojde v bodě P, který je na časoprostorové souřadnici (x, y, z, t) vzhledem k rámu S. Pak Galileanova transformace udává polohu události, jak pozoroval pozorovatel v rámci S '. Předpokládejme časoprostorovou souřadnici s ohledem na S ' je (x ', y', z ', t') pak x '= x - vt, y '= y, z '= z a t' = t. Toto je Galileanova transformace.

Rozlišovat je s ohledem na t ' získají se Galileanovy rovnice transformace rychlosti. Li u = (u_X,u_y,u_z) je rychlost objektu pozorovaná pozorovatelem v S pak rychlost stejného objektu, jakou pozoroval pozorovatel v roce 2006 S ' darováno ty= (u_X', u_y', u_z')kde  u_X' = u_X- proti,u_y' = u_y au_z' = u_z. Je zajímavé poznamenat, že podle galilejských transformací je zrychlení neměnné; tj. zrychlení objektu je pozorováno stejnými všemi pozorovateli.

Co je to Lorentzova transformace?

Lorentzovy transformace se používají ve speciální relativitě a relativistické dynamice. Galilejské transformace nepředpovídají přesné výsledky, když se těla pohybují rychlostí blíže rychlosti světla. Proto se Lorentzovy transformace používají, když se těla pohybují takovou rychlostí.

Nyní zvažte dva snímky v předchozí části. Lorentzovy transformační rovnice pro dva pozorovatele jsou x '=y (x- vt), y '= y, z '= z at' =γ (t - vx/C²) kde C je rychlost světla a γ = 1 / √ (1 - proti²/C²). Všimněte si, že podle této transformace neexistuje žádné univerzální množství jako čas, protože to závisí na rychlosti pozorovatele. V důsledku toho budou pozorovatelé cestující různými rychlostmi měřit různé vzdálenosti, různé časové intervaly a sledovat různé pořadí událostí.