Opracowanie:
Skrócenie Lorentza
Skrócenie Lorentza
Skrócenie Lorentza- jest jednym z efektów w mechanice relatywistycznej, wynikające bezpośrednio z transformacji Lorentza. W codziennym życiu dokonując porównania między pomiarami obserwatorów (zgodnie z prostą logiką) wykorzystujemy transformację Galileusza, według której czas płynie tak samo dla każdego obserwatora, a współrzędne położenia transformują się zgodnie ze wzorem:
, gdzie – prędkość unoszenia jednego układu względem drugiego.
Jednak z transformacji Galileusza wynikałby wniosek, że prędkość światła nie jest stała, gdyż po wyprowadzeniu wzoru okazałoby się, że , a to kwestionują przeprowadzone doświadczenia (w tym słynne doświadczenie Michelsona-Morleya).
Dlatego też wprowadzona została poprawka i odpowiadającą rzeczywistości przy prędkościach relatywistycznych jest transformacja Lorentza. Zgodnie z nią:
gdzie
Wyprowadźmy teraz wzór na długość. Niech zmierzone w jakieś chwili .
Teraz .
Otrzymaliśmy zatem, że .
Wynika z tego, że jeśli weźmiemy linijkę i rozpędzimy ją do prędkości bliskiej prędkości światła to będzie ona krótsza dla obserwatora, dla którego linijka się porusza niż tego, dla którego spoczywa. Długość nie jest więc wielkością absolutną i co ciekawe, skrócenie Lorentza zachodzi tylko zgodnie z kierunkiem ruchu, zatem jeśli długość uległa zmianie, to wysokość i szerokość pozostają bez zmian.