الفرق بين تحول لورينتز وتحول الجليل

2024 مؤلف: Alex Aldridge | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-07 21:46

تحول لورينتز مقابل التحول الجليل

يتم استخدام مجموعة من محاور الإحداثيات ، والتي يمكن استخدامها لتحديد الموضع والاتجاه والخصائص الأخرى ، عند وصف حركة كائن. يسمى نظام الإحداثيات هذا بإطار مرجعي.

نظرًا لأن المراقبين المختلفين قد يستخدمون إطارات مختلفة من المراجع ، يجب أن تكون هناك طريقة لتحويل الملاحظات التي تم إجراؤها بواسطة إطار مرجعي واحد ، لتناسب إطارًا مرجعيًا آخر. يعد كل من Galilean Transformation و Lorentz Transformation طرقًا لتحويل الملاحظات.لكن كلاهما يمكن استخدامه فقط لإطارات المراجع التي تتحرك بسرعات ثابتة فيما يتعلق ببعضها البعض.

ما هو التحول الجليل؟

التحولات الجليل تستخدم في الفيزياء النيوتونية. في الفيزياء النيوتونية ، يُفترض وجود كيان عالمي يسمى "الوقت" وهو مستقل عن المراقب.

افترض أن هناك إطارين من المراجع S (x ، y ، z ، t) و S '(x' ، y '، z' ، t ') من بينها S في حالة الراحة و S' هي تتحرك بسرعة ثابتة v على طول اتجاه المحور x للإطار S. افترض الآن أن حدثًا يحدث عند النقطة P التي تنسق عند الزمكان (x ، y ، z ، t) بالنسبة للإطار S. ثم يعطي التحويل الجاليلي موقع الحدث كما لاحظه مراقب في الإطار S '. افترض أن إحداثيات الزمكان بالنسبة لـ S هي (x '، y'، z '، t') ثم x '=x - vt، y'=y، z '=z and t'=t. هذا هو التحول الجليل.

تم الحصول على التمييز بين هذه فيما يتعلق t 'معادلات تحويل السرعة الجليل.إذا كانت u=(u_x ، u_y ، u_z) هي سرعة الكائن كما لوحظ بواسطة مراقب في S ، فإن سرعة نفس الكائن كما لوحظ من قبل مراقب في S 'تُعطى بواسطة u'=(u_x'، u_{y '، u}z _{') حيث u}x_'=ux_{- v، u y}'=u_yو u_z '=u_z. من المثير للاهتمام أن نلاحظ أنه في ظل التحولات الجليلية ، فإن التسارع ثابت ؛ أي أن تسارع جسم ما هو نفسه الذي يلاحظه جميع المراقبين.

ما هو تحول لورنتز؟

يتم استخدام تحويلات لورينتز في النسبية الخاصة وديناميكيات النسبية. لا تتنبأ تحولات الجليل بنتائج دقيقة عندما تتحرك الأجسام بسرعات أقرب إلى سرعة الضوء. ومن ثم ، يتم استخدام تحويلات لورنتز عندما تتحرك الأجسام بهذه السرعات.

الآن ضع في اعتبارك الإطارين الموجودين في القسم السابق. معادلات تحويل لورنتز للمراقبين هي x '=γ (x– vt) ، y'=y ، z '=z و t'=γ (t - vx / c²) حيث c هي سرعة الضوء و γ=1 / √ (1 - v²/ c^{2).لاحظ أنه وفقًا لهذا التحول ، لا توجد كمية عالمية مثل الوقت ، لأنها تعتمد على سرعة المراقب. نتيجة لذلك ، سيقيس المراقبون الذين يسافرون بسرعات مختلفة مسافات مختلفة وفترات زمنية مختلفة ويلاحظون الترتيب المختلف للأحداث.}

ما هو الفرق بين تحولات Galilean و Lorentz؟ • تحويلات الجليل هي تقديرات تقريبية لتحويلات لورنتز لسرعات أقل بكثير من سرعة الضوء. • تحويلات لورينتز صالحة لأية سرعة بينما التحولات الجليل ليست كذلك. • وفقًا لتحولات غاليلي ، فإن الوقت عالمي ومستقل عن المراقب ولكن وفقًا لتحولات لورنتز ، فإن الوقت نسبي.