Perbezaan Antara Transformasi Lorentz Dan Transformasi Galilean

2024 Pengarang: Mildred Bawerman | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-07 14:36

Transformasi Lorentz vs Transformasi Galilean

Satu set paksi koordinat, yang dapat digunakan untuk menentukan posisi, orientasi dan sifat-sifat lain, digunakan ketika menggambarkan pergerakan suatu objek. Sistem koordinat seperti itu disebut kerangka acuan.

Oleh kerana pemerhati yang berbeza dapat menggunakan kerangka rujukan yang berlainan, harus ada cara untuk mengubah pengamatan yang dibuat oleh satu kerangka acuan, agar sesuai dengan kerangka rujukan yang lain. Transformasi Galilean dan Lorentz Transformasi adalah kedua-dua cara mengubah pemerhatian. Tetapi kedua-duanya hanya dapat digunakan untuk bingkai rujukan yang bergerak dengan halaju tetap antara satu sama lain.

Apa itu Transformasi Galilea?

Transformasi Galilean digunakan dalam Fizik Newton. Dalam fizik Newtonian, diasumsikan bahawa wujud entiti sejagat yang disebut 'waktu' yang bebas dari pemerhati.

Andaikan bahawa terdapat dua kerangka rujukan S (x, y, z, t) dan S '(x', y ', z', t ') dari mana S berada dalam keadaan rehat dan S' bergerak dengan halaju malar v sepanjang arah paksi-x dari bingkai S. Sekarang anggap bahawa suatu peristiwa berlaku pada titik P yang pada koordinat ruang-waktu (x, y, z, t) berkenaan dengan bingkai S. Kemudian transformasi Galilea memberikan posisi peristiwa seperti yang diperhatikan oleh seorang pemerhati dalam bingkai S '. Anggap koordinat ruang-waktu berkenaan dengan S 'adalah (x', y ', z', t ') maka x' = x - vt, y '= y, z' = z dan t '= t. Inilah Transformasi Galilea.

Pembezaan ini berkaitan dengan persamaan transformasi halaju Galilea diperoleh. Sekiranya 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 dan u _z ' = u _z. Sangat menarik untuk diperhatikan bahawa di bawah transformasi Galilea, pecutan tidak berubah; iaitu pecutan suatu objek diperhatikan agar sama oleh semua pemerhati.

Apakah Transformasi Lorentz?

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

Sekarang pertimbangkan dua bingkai di bahagian sebelumnya. Persamaan transformasi Lorentz untuk dua pemerhati adalah x '= γ (x– vt), y' = y, z '= z dan t' = γ (t - vx / c ²) di mana c adalah kelajuan cahaya dan γ = 1 / √ (1 - v ² / c ²). Perhatikan bahawa menurut transformasi ini, tidak ada kuantiti sejagat sebagai masa, kerana ia bergantung pada kelajuan pemerhati. Akibatnya, pemerhati yang bergerak dengan kelajuan yang berbeza akan mengukur jarak yang berbeza, selang waktu yang berbeza dan memerhatikan susunan peristiwa yang berbeza.

Apakah perbezaan antara Transformasi Galilean dan Lorentz?

• Transformasi Galilea adalah perkiraan transformasi Lorentz untuk kelajuan yang jauh lebih rendah daripada kelajuan cahaya.

• Transformasi Lorentz berlaku untuk sebarang kelajuan sedangkan transformasi Galilean tidak.

• Menurut transformasi Galilea masa adalah sejagat dan bebas dari pemerhati tetapi menurut Lorentz transformasi masa adalah relatif.