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特別な相対性理論に応じて、長さと質量はどのように変化しますか?

アルバート・アインシュタインによって提案された特別な相対性理論は、空間、時間、質量の理解に革命をもたらし、それらが絶対ではなく、観察者の参照の枠組みに関連していることを示しました。これらの数量がどのように変更されるかは次のとおりです。

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。

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