Специальная теория относительности Эйнштейна

Временной сдвиг

В примере включенных фар, расстояние, которое вы используете в вашем измерении, не является таким же, как расстояние, которое использует свет. Это очень трудно понять, но это правда. Когда объект находится в движении, его измеряемая длина сокращается в направлении своего движения. Если объект достигнет скорости света, его измеренная длина уменьшится до нуля. Только человек, который находится в другой системе отсчета от объекта, будет в состоянии обнаружить сокращение длины по мере того, как объект движется, а в системе отсчета самого объекта — размер объекта остается прежним. Это явление называется «сокращение длины». Это означает, например, что когда ваш автомобиль приближается к скорости света, длина автомобиля, измеряемая неподвижным наблюдателем, будет меньше, чем, если бы машина была измерена стоящей неподвижно.

Помните, что автомобиль будет короче только в направлении движения, его высота и ширина не изменятся, изменяется только его длина. Сокращение длины влияет только на длину в направлении, куда вы едете. Представьте себе, что вы бежите очень быстро по направлению к открытой двери. С вашей точки зрения, расстояние от передней части дверного проема до задней его части, будет сокращаться. С точки зрения двери — расстояние от груди до спины вашего тела, также будет сокращаться.

Ученые считают, что они имеют на самом деле доказательства сокращения длины. Поэтому, все объекты воспринимаются сжатыми в направлении своего движения с точки зрения кого-то, кто не находится в движении вместе с ними. Если вы находитесь в движущемся автомобиле и измерите длину подлокотника, вы никогда не заметите изменения независимо от того, как быстро вы двигаетесь вместе с автомобилем, потому, что ваша линейка будет также сокращаться от движения.

В нашей жизни мы никогда не воспринимаем сокращения длин потому, что мы движемся со скоростью, очень маленькой относительно скорости света. Изменения длин слишком малы, чтобы их заметить. Помните, что скорость света почти 300000 км/сек, поэтому легко понять, почему наши повседневные скорости пренебрежительно ничтожны.

 

Сокращение длины

Преобразования Лоренца позволяют нам рассчитать сокращение длины. Сжатие происходит в зависимости от того, как быстро объект перемещается относительно наблюдателя. Предположим, что мяч в 12 сантиметров пролетает мимо, и он движется на 60% от скорости света. Измерение его длины покажет результат в 9,6 см. Отсюда следует, что при 60% скорости света, длина мяча уменьшится до 80% от его исходной длины в 12 см. Нужно иметь в виду:

1. если вы бежите рядом с мячом с той же скоростью, на 60% от скорости света, вы всегда измерите его длину в 12 см. Это ничем не отличается от того, что вы стоите неподвижно и измеряете неподвижный мяч.

2. если футболист, бегущий вместе с этим мячом, попытается измерить линейку, которую вы в это время держите в руках, то ваша линейка окажется сжатой на те же 80%. Помните, что по отношению к этому футболисту вы также находитесь в движении со скоростью 60% от скорости света.