Was ist Längenkontraktion?

Längenkontraktion bezieht sich auf ein Phänomen, bei dem ein Objekt von einem Beobachter als kürzer als kürzer wahrgenommen wird, wenn das Objekt in Bezug auf diesen Beobachter in Bewegung ist.Es wird auch als Lorentz -Kontraktion oder Lorentz -Fitzgerald -Kontraktion bezeichnet, nachdem Physiker Hendrik Lorentz und George Fitzgerald.Je schneller ein Objekt relativ zum Beobachter bewegt, desto mehr wird es sich aus der Sicht der Beobachter zusammenziehen.Dieser Effekt ist so klein, dass sie bei Geschwindigkeiten vernachlässigbar sind, wenn Menschen im täglichen Leben wahrscheinlich begegnen, aber in Objekten, die sich mit einem nennenswerten Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit bewegenRelativität.Nach der Relativitätstheorie ist die Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum (ca. 300.000 Kilometer oder 186.000 Meilen pro Sekunde) für alle Beobachter immer konstant.Gegenintuitiv bleibt dies für Licht, das aus einer Quelle ausgeht, die sich aus der Perspektive eines Beobachters bewegt.mit 1 kps vom Schiff wegtrieben.Ein Beobachter im Schiff wird es als 1 KPs als weg bewegen, während ein Beobachter auf der Erde ihn bei 6 KPs wahrnehmen wird.Wenn ein externes Licht auf das Schiff eingeschaltet ist, erkennt der Beobachter im Schiff das Licht, das sich vom Schiff bei C entzieht

Das Ergebnis ist, dass der genaue Moment, in dem das Licht des Schiffes einen bestimmten Ort erreicht, für verschiedene Beobachter variiert, abhängig von ihrer Geschwindigkeit im Vergleich zum Raumschiff.Folglich sind sie nicht zu, welche anderen Ereignisse im selben Moment auftraten.Dies wird als Relativitätstheorie der Simultanität bezeichnet.

Wie sich dies auf eine erkannte Objektlänge bezieht, wird im folgenden Gedankenexperiment allgemein erklärt.Stellen Sie sich eine Reihe von synchronisierten Uhren vor, bei denen jede Uhr messen kann, wenn das linke und und das rechte Ende eines sich bewegenden Objekts vor sich liegt.Nachdem sich ein Objekt an der Uhrzeile vorbei bewegt hat, kann ein Beobachter seine Länge bestimmen, indem sie den Abstand berechnen, den zwei Uhren voneinander voneinander liegen müsstenUhr.

Zwei Beobachter, die einen Referenzrahmen teilen, sind sich über die Länge einig.Da die Messung auf den gleichzeitigen Ereignissen basiert, stimmen Beobachter in Bewegung relativ zueinander nicht auf die Länge.Je größer ein Beobachter relativ zu den Uhren Geschwindigkeit ist, desto mehr unterscheiden sich ihre Messungen von denen eines Beobachters in Ruhe im Verhältnis zu ihnen.

Der Effekt der Längenkontraktion wächst bei höheren Geschwindigkeiten.Ein Objekt, das sich um 0,05 ° C (5 Prozent der Lichtgeschwindigkeit) bewegt, scheint etwa 14.990 Kilometer pro Sekunde zu einem stationären Beobachter und Mdash zu sein.Etwa 99,87 Prozent seiner Länge in Ruhe, wenn sie parallel zur Linie seiner Bewegung ausgerichtet sind.Die Länge, die der Beobachter auf 97,79 Prozent seiner Länge bei 0,2 ° C, 91,65 Prozent bei 0,4 ° C und 71,41 Prozent bei 0,7 ° C bezieht.Bei 0,9 ° C wird die nachgewiesene Objekte auf 43,58 Prozent reduziert und bei 0,999 ° C auf nur 4,47 Prozent abgeschlossen.Näher an der C -Kontraktion wächst noch extremer, obwohl die Länge nie mit Null zusammenkommt.

Wenn ein Beobachter mit dem Objekt reist, sieht dieser Beobachter das Objekt nicht als Verträge wahr, weil er aus seiner Perspektive die relative Geschwindigkeit vonDas Objekt ist Null.In diesem Referenzrahmen des Beobachters ist das Objekt stationär, während der Rest des Universums relativ zum Beobachter in Bewegung ist. Aus dieser Sicht der Beobachter ist es der Rest des Universums, der sich zusammenzieht.

Die Änderung der MessDie rote Länge eines Objekts, das eine Länge -Kontraktion unterliegteigenes Licht.Bei solchen Geschwindigkeiten erreichen Photonen, die gleichzeitig aus verschiedenen Teilen des Objekts emittiert werden, den Beobachter zu merklich unterschiedlichen Zeiten und verzerren das visuelle Erscheinungsbild der Objekte.Ein Objekt, das sich mit hoher Geschwindigkeit in Richtung eines Beobachters bewegt, würde also verzerrt, so dass es trotz der Längenkontraktion tatsächlich länger für die visuelle Inspektion erscheint.Ein Objekt, das sich vom Beobachter entfernen würde, würde aufgrund des gleichen Zeitverzögerungseffekts neben der tatsächlichen Längenkontraktion kürzer aussehen, und ein Observerwand, das an dem Beobachter vorbeifährt, scheint schief oder gedreht zu sein.