Dilatazione del tempo vs contrazione della lunghezza
La contrazione della lunghezza e la dilatazione del tempo sono due effetti importanti della teoria della relatività. Questi effetti sono estremamente preziosi per descrivere alcuni dei fenomeni più complicati incontrati. Questo articolo cercherà di spiegare cosa sono la contrazione della lunghezza e la dilatazione del tempo e la differenza tra loro.
Cos'è la contrazione della lunghezza?
La contrazione della lunghezza è un concetto discusso nell'ambito della teoria della relatività. Questo può essere spiegato usando la teoria della relatività speciale per facilità di comprensione. Per comprendere la contrazione della lunghezza e la dilatazione del tempo gli studenti devono avere una conoscenza di base nella teoria della relatività speciale. La teoria della relatività speciale si occupa solo dei frame inerziali. Sebbene non possiamo nemmeno lontanamente comprendere la teoria della relatività speciale in poche righe di spiegazione, ci sono alcuni concetti utili che possono essere utili per descrivere la contrazione della lunghezza e la dilatazione del tempo. Il fondamento della relatività speciale è che nessun oggetto che si muove in quadri inerziali può avere velocità relative maggiori della velocità della luce. Il termine γ, che è uguale alla radice quadrata di 1 / (1-V 2 / C 2), tende all'infinito quando V tende a C e tende a 1 quando V è estremamente piccolo rispetto a C. Questo è un termine molto significativo nella relatività ristretta. La contrazione della lunghezza deriva dalle equazioni di trasformazione di Lorentz. La lunghezza corretta di un oggetto è la lunghezza misurata in una cornice, che è ancora rispetto all'oggetto. La lunghezza impropria è la lunghezza, misurata da un fotogramma, che l'oggetto sta muovendo con una velocità relativa di V. Nella teoria della relatività speciale, la lunghezza impropria è sempre minore o uguale alla lunghezza corretta. La relazione tra questi due è data da lunghezza impropria = lunghezza corretta / γ. Quando la velocità relativa è trascurabile rispetto alla velocità della luce, γ tende a 1 e la lunghezza propria e quella impropria diventano uguali.
Cos'è la dilatazione del tempo?
Il tempo corretto è definito come il tempo misurato da un osservatore che non si muove rispetto all'evento. Il tempo improprio è il tempo misurato da un osservatore che si sta muovendo con velocità relativa V da o verso l'evento. Utilizzando le equazioni di trasformazione di Lorentz, è possibile dimostrare che il tempo misurato nel frame dell'evento è sempre inferiore o uguale al tempo misurato dal frame in movimento. In tal modo, il tempo corretto è inferiore o uguale al tempo improprio. La relazione tra il tempo corretto e il tempo improprio è data da intervallo di tempo improprio = γ * intervallo di tempo appropriato. Poiché γ tende a 1 quando la velocità è trascurabile rispetto a C, la relazione si trasforma nella relazione classica.
Qual è la differenza tra dilatazione del tempo e contrazione della lunghezza?
• La dilatazione del tempo è un'espansione del tempo misurata dal fotogramma in movimento, ma la contrazione della lunghezza è una contrazione della lunghezza.
• Il termine γ si collega linearmente alla formula del tempo ma si collega inversamente alla formula della lunghezza.
