اتساع زمان در مقابل انقباض طول
انقباض طول و اتساع زمانی دو اثر مهم نظریه نسبیت هستند. این اثرات در توصیف برخی از پیچیده ترین پدیده هایی که با آن مواجه شده اند بسیار ارزشمند هستند. این مقاله سعی خواهد کرد توضیح دهد که انقباض طولی و اتساع زمانی چیست و تفاوت بین آنها چیست.
انقباض طول چیست؟
انقباض طول مفهومی است که تحت تئوری نسبیت مورد بحث قرار می گیرد. این را می توان با استفاده از نظریه نسبیت خاص برای سهولت درک توضیح داد. برای درک انقباض طول و اتساع زمان، دانش آموزان باید دانش پیش زمینه ای در نظریه نسبیت خاص داشته باشند.نظریه نسبیت خاص فقط با قاب های اینرسی سروکار دارد. اگرچه ما حتی نمی توانیم از راه دور نظریه نسبیت خاص را در چند خط توضیح درک کنیم، مفاهیم مفیدی وجود دارد که می تواند در توصیف انقباض طول و اتساع زمان مفید باشد. اساس نسبیت خاص این است که هیچ جسمی که در چارچوب اینرسی حرکت می کند نمی تواند سرعت نسبی بیشتر از سرعت نور داشته باشد. عبارت γ که برابر است با جذر 1/ (1-V2/C2)، زمانی که V تمایل به بی نهایت دارد C، و زمانی که V در مقایسه با C بسیار کوچک است، به 1 تمایل دارد. این یک اصطلاح بسیار مهم در نسبیت خاص است. انقباض طول از معادلات تبدیل لورنتس ناشی می شود. طول مناسب یک جسم، طول اندازه گیری شده در یک قاب است که همچنان نسبت به جسم است. طول نامناسب طولی است که از یک قاب اندازه گیری می شود که جسم با سرعت نسبی V در حال حرکت است. در نظریه نسبیت خاص، طول نامناسب همیشه کوچکتر یا مساوی طول مناسب است.رابطه بین این دو با طول نامناسب=طول مناسب /γ به دست می آید. هنگامی که سرعت نسبی در مقایسه با سرعت نور ناچیز است، γ به 1 میل می کند و طول های مناسب و نامناسب یکسان می شوند.
اتساع زمان چیست؟
زمان مناسب به عنوان زمانی تعریف می شود که توسط ناظری که نسبت به رویداد حرکت نمی کند اندازه گیری می شود. زمان نامناسب زمانی است که توسط ناظری که با سرعت نسبی V از یا به سمت رویداد حرکت می کند اندازه گیری می شود. با استفاده از معادلات تبدیل لورنتس می توان نشان داد که زمان اندازه گیری شده در قاب رویداد همیشه کوچکتر یا برابر با زمان اندازه گیری شده توسط فریم متحرک است. در نتیجه زمان مناسب کمتر یا مساوی زمان نامناسب است. رابطه بین زمان مناسب و زمان نامناسب با فاصله زمانی نامناسب=γفاصله زمانی مناسب به دست می آید. از آنجایی که وقتی سرعت نسبت به C ناچیز است γ به 1 تمایل دارد، این رابطه به رابطه کلاسیک تبدیل می شود.
تفاوت بین اتساع زمان و انقباض طول چیست؟
• اتساع زمان انبساط زمان است که از فریم متحرک اندازه گیری می شود، اما انقباض طول انقباض طول است.
• عبارت γ به صورت خطی به فرمول زمان متصل می شود اما به صورت معکوس به فرمول طول متصل می شود.
