長さ収縮の概念:
* 日常の経験: 私たちの日常生活では、私たちは長さを一定であると認識しています。車は、動いているか立っているかどうかにかかわらず、常に同じサイズです。
* 相対性: アインシュタインの特別相対性理論は、この認識は、光の速度よりもはるかに遅い速度で移動するオブジェクトにのみ当てはま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、運動方向のその長さは、安静時に観測者に収縮するように見えます。
* 式: 長さの収縮は、次の式で与えられます。
l =l0 *√(1 -v²/c²)
* L:移動オブジェクトの観察された長さ
* L0:安静時のオブジェクトの長さ
* V:オブジェクトの速度
* C:光の速度
キーポイント:
* 動きの方向のみ: 長さの収縮は、オブジェクトの動きの方向にのみ発生します。 動きに垂直な長さは変わらないままです。
* 光の速度に近づきます: 長さの収縮の効果は、光の速度に近づく速度でのみ有意になります。
* 相対動き: 長さの収縮は相対的です。オブジェクトを使用して移動するオブザーバーは、長さの変化を観察しません。
* 本当の変更ではありません: 長さの収縮は、オブジェクトの固有の特性の物理的変化ではありません。これは、参照のさまざまなフレームで長さを測定する方法の結果です。
例:
宇宙船が光の速度を90%で移動することを想像してください。地球上のオブザーバーは、宇宙船が静止している場合よりも長さが短くなることを観察します。しかし、宇宙船内の宇宙飛行士は、宇宙船の長さの変化を知覚しません。
要約:
オブジェクトの長さは、その速度が観測者と比較して増加するにつれて減少しますが、速度が光速度のかなりの部分である場合のみです。この効果は長さの収縮として知られており、特別な相対性理論の原理の結果です。