長さ収縮:
* 原則: 動きのあるオブジェクトは、安静時のオブザーバーへの動きの方向に短く表示されます。この効果は、長さの収縮と呼ばれます。
* 方程式: 契約された長さ(l ')は、次の方程式によって残りの長さ(L)に関連しています。
l '=l *√(1 -v²/c²)
どこ:
* vはオブジェクトの速度です
* Cは光の速度です
時間拡張:
* 原則: 静止したオブザーバーと比較して、移動するオブジェクトの場合、時間はゆっくりと経過します。これは時間拡張と呼ばれます。
* 方程式: 拡張時間(t ')は、次のような適切な時間(t)に関連しています。
t '=t /√(1 -v² /c²)
どこ:
* Tは、動いているオブジェクトと比較して、安静時のオブザーバーによって測定される時間です(適切な時間)
* t 'は、オブジェクトに対して動きのあるオブザーバーによって測定される時間です
質量エネルギーの等価性:
* 原則: 質量とエネルギーは同等であり、互いに変換できます。この概念は、有名な方程式で表現されています。
E =MC²
どこ:
* Eはエネルギーです
* mは質量です
* Cは光の速度です
覚えておくべきキーポイント:
* 相対性: これらの効果は、光の速度に近づく速度でのみ顕著です。日常の速度では、違いは無視できます。
* 参照フレーム: 長さの収縮と時間拡張の影響は、観察者の参照フレームに依存します。一定の速度で移動するオブジェクトは、独自の基準フレームで安静になり、これらの効果を経験しません。
* 光の速度: 光の速度(c)は、観察者の動きに関係なく、すべての慣性基準フレームの定数です。この基本原則は、特別な相対性理論の他の影響につながります。
要約:
特別な相対性理論は、長さ、時間、および質量が絶対ではなく、観察者の動きに比べて示されることを示しています。オブジェクトが光の速度に近づくと、長さの契約、時間拡張、および質量が増加します。これらの効果は、光の速度の恒常性の結果であり、宇宙の理解に大きな影響を与えます。