از ویکی پدیا، دانشنامه آزاد
| نسبیت خاص |
|---|
 |
| نشان می دهد پایه ها |
| پنهان کردن عواقب |
| نشان می دهد |
| نشان می دهد |
نشان می دهد
|
| نشان می دهد مردم |
چرخ هایی که با سرعت 9/10 سرعت نور حرکت می کنند. سرعت بالای چرخ 0.994 درجه سانتیگراد است در حالی که سرعت پایین همیشه صفر است. به همین دلیل است که بالا نسبت به پایین منقبض می شود. این انیمیشن با این فرض ساخته شده است که پره های یک چرخ بسیار کشسان تر از محیط آن هستند. در غیر این صورت ممکن است پره ها یا دور آن پاره شود. در قسمت باقیمانده مرکز چرخ، چرخها دایرهای هستند و پرههای آنها مستقیم و با فاصله مساوی هستند، اما محیط آنها منقبض شده و به پرهها فشار وارد میکند.
انقباض طول پدیده ای است که طول یک جسم متحرک کمتر از طول مناسب آن اندازه گیری می شود ، که طول اندازه گیری شده در قاب استراحت خود جسم است . [ 1 ] همچنین به عنوان انقباض لورنتس یا انقباض لورنتس-فیتز جرالد (بعد از هندریک لورنتس و جرج فرانسیس فیتز جرالد ) شناخته می شود و معمولاً فقط در کسری قابل توجهی از سرعت نور قابل توجه است . انقباض طول فقط در جهتی است که بدن در حال حرکت است. برای اجسام استاندارد، این اثر در سرعتهای روزمره ناچیز است و میتوان آن را برای تمام اهداف معمولی نادیده گرفت، تنها زمانی که جسم به سرعت نور نسبت به ناظر نزدیک میشود، قابل توجه میشود.
تاریخچه
[ ویرایش ]
نوشتار اصلی: تاریخچه نسبیت خاص
انقباض طول توسط جورج فیتزجرالد (1889) و هندریک آنتون لورنتز (1892) برای توضیح نتیجه منفی آزمایش مایکلسون-مورلی و نجات فرضیه اتر ساکن ( فرضیه انقباض لورنتس-فیتز جرالد ) فرض شد . [ 2 ] [ 3 ] اگرچه فیتز جرالد و لورنتز هر دو به این واقعیت اشاره کردند که میدانهای الکترواستاتیکی در حال حرکت تغییر شکل دادهاند ("Heaviside-Ellipsoid" پس از الیور هیوساید ، که این تغییر شکل را از نظریه الکترومغناطیسی در سال 1888 استخراج کرد)، این یک فرضیه موردی در نظر گرفته شد. ، زیرا در این زمان هیچ دلیل کافی برای فرض اینکه نیروهای بین مولکولی رفتار می کنند وجود نداشت مانند الکترومغناطیسی در سال 1897 جوزف لارمور مدلی را توسعه داد که در آن همه نیروها منشأ الکترومغناطیسی در نظر گرفته میشوند و به نظر میرسد انقباض طول نتیجه مستقیم این مدل باشد. با این حال، هانری پوانکاره (1905) نشان داد که نیروهای الکترومغناطیسی به تنهایی نمی توانند پایداری الکترون را توضیح دهند. بنابراین او مجبور شد فرضیه موقت دیگری را مطرح کند: نیروهای اتصال غیرالکتریکی ( تنشهای پوانکاره ) که پایداری الکترون را تضمین میکنند، توضیحی دینامیکی برای انقباض طول ارائه میدهند و بنابراین حرکت اتر ساکن را پنهان میکنند. [ 4 ]
آلبرت انیشتین (1905) با برداشتن این انقباض از فرضیه های خود به جای داده های تجربی، به حذف خصلت موقت از فرضیه انقباض اعتبار داده شده است. [ 5 ] هرمان مینکوفسکی با معرفی مفهوم فضازمان چهار بعدی خود، تفسیر هندسی تمام اثرات نسبیتی را ارائه کرد . [ 6 ]
مبنای نسبیت
[ ویرایش ]
در نسبیت خاص، ناظر رویدادها را در برابر شبکهای بینهایت از ساعتهای همگام اندازهگیری میکند.
ابتدا باید روش های اندازه گیری طول اجسام در حال استراحت و متحرک را به دقت در نظر گرفت. [ 7 ] در اینجا، "شیء" به سادگی به معنای فاصله ای با نقاط پایانی است که همیشه متقابلاً در حالت سکون هستند، یعنی در همان چارچوب مرجع اینرسی در حالت سکون هستند . اگر سرعت نسبی بین ناظر (یا ابزار اندازه گیری او) و جسم مشاهده شده صفر باشد، طول مناسب 
انقباض طولی : سه میله آبی در S و سه میله قرمز در S قرار دارند. در لحظه ای که انتهای سمت چپ A و D روی محور x به یک موقعیت می رسند، طول میله ها باید با هم مقایسه شوند. در S موقعیت های همزمان سمت چپ A و سمت راست C بیشتر از D و F فاصله دارند، در حالی که در S' موقعیت های همزمان سمت چپ D و سمت راست F از هم دورتر هستند. آن دسته از A و C.
ناظر ردیفی از ساعتها را نصب میکند که: الف) با تبادل سیگنالهای نوری مطابق با همگامسازی پوانکاره-انیشتین ، یا ب) با «انتقال ساعت آهسته»، یعنی یک ساعت در امتداد ردیف ساعتها در محدوده حمل میشود. سرعت ناپدید شدن حمل و نقل اکنون، هنگامی که فرآیند همگامسازی به پایان رسید، شیء در امتداد ردیف ساعت حرکت میکند و هر ساعت زمان دقیق عبور سمت چپ یا راست جسم را ذخیره میکند. پس از آن، ناظر فقط باید به موقعیت ساعت A نگاه کند که زمان عبور سمت چپ جسم را ذخیره می کند، و ساعت B که در آن سمت راست جسم در همان زمان در حال عبور است. . واضح است که فاصله AB برابر طول استL
روش دیگر استفاده از ساعتی است که زمان مناسب آن را نشان می دهد 
در مکانیک نیوتنی، همزمانی و مدت زمان مطلق هستند و بنابراین هر دو روش منجر به برابریL
انحراف بین اندازهگیریها در تمام فریمهای اینرسی با فرمولهای تبدیل لورنتس و اتساع زمانی ارائه میشود ( به استخراج نگاه کنید ). معلوم میشود که طول مناسب بدون تغییر باقی میماند و همیشه بیشترین طول یک جسم را نشان میدهد، و طول همان جسم اندازهگیری شده در قاب مرجع اینرسی دیگر کوتاهتر از طول مناسب است. این انقباض فقط در امتداد خط حرکت رخ می دهد و می تواند با رابطه نشان داده شود
ک
عامل لورنتس است که به صورت تعریف شده است
که
- v
سرعت نسبی بین ناظر و جسم متحرک است
سرعت نور است
- v
جایگزینی فاکتور لورنتس در فرمول اصلی منجر به رابطه می شود
در این معادله هر دو
سپس با سرعت13 400 000 متر بر ثانیه (30 میلیون مایل در ساعت، 0.0447 c ) طول منقبض 99.9 درصد طول در حالت استراحت است. با سرعت42 300 000 متر بر ثانیه (95 میلیون مایل در ساعت، 0.141 درجه سانتیگراد )، طول هنوز 99٪ است. با نزدیک شدن اندازه سرعت به سرعت نور، اثر برجسته می شود.
در این وبلاگ به ریاضیات و کاربردهای آن و تحقیقات در آنها پرداخته می شود. مطالب در این وبلاگ ترجمه سطحی و اولیه است و کامل نیست.در صورتی سوال یا نظری در زمینه ریاضیات دارید مطرح نمایید .در صورت امکان به آن می پردازم. من دوست دارم برای یافتن پاسخ به سوالات و حل پروژه های علمی با دیگران همکاری نمایم.در صورتی که شما هم بامن هم عقیده هستید با من تماس بگیرید.