Apa itu kontraksi panjang?

Kontraksi panjang mengacu pada fenomena di mana suatu objek dianggap lebih pendek di sepanjang dimensi gerakannya oleh pengamat ketika objek bergerak relatif terhadap pengamat itu.Ini juga disebut kontraksi Lorentz atau kontraksi Lorentz -Fitzgerald, setelah fisikawan Hendrik Lorentz dan George Fitzgerald.Semakin cepat suatu objek bergerak relatif terhadap pengamat, semakin banyak hal itu akan berkontraksi dari perspektif pengamat.Efek ini sangat kecil sehingga dapat diabaikan pada kecepatan yang cenderung ditemukan manusia dalam kehidupan sehari -hari, tetapi pada benda -benda yang bergerak pada sebagian kecil dari kecepatan cahaya itu menjadi lebih terlihat.

Fenomena kontraksi panjang adalah konsekuensi dari khususRelativitas.Menurut teori relativitas, kecepatan cahaya dalam ruang hampa (sekitar 300.000 kilometer, atau 186.000 mil, per detik), atau C, selalu konstan untuk semua pengamat.Secara berlawanan dengan intuisi, ini tetap terjadi pada cahaya yang dipancarkan dari sumber yang bergerak dari perspektif pengamat.

Misalkan objek diluncurkan ke arah perjalanan dari pesawat ruang angkasa yang bergerak pada 5 kilometer per detik (KPS) relatif ke bumi, mendorongnya menjauh dari kapal dengan harga 1 kps.Seorang pengamat di kapal akan menganggapnya bergerak dengan kecepatan 1 kps, sementara seorang pengamat di Bumi akan menganggapnya bergerak pada 6 kps.Jika lampu eksternal pada kapal dinyalakan, pengamat di kapal akan mendeteksi cahaya yang bergerak menjauh dari kapal di C, tetapi pengamat di Bumi juga akan merasakan cahaya yang bergerak di C, bukan C ditambah kecepatan kapal.

Hasilnya adalah momen yang tepat di mana lampu kapal mencapai lokasi yang diberikan akan bervariasi untuk pengamat yang berbeda tergantung pada kecepatannya relatif terhadap pesawat ruang angkasa.Akibatnya, mereka akan tidak setuju tentang peristiwa lain apa yang terjadi pada saat yang sama.Ini disebut relativitas simultanitas.

Bagaimana ini berhubungan dengan panjang objek yang terdeteksi umumnya dijelaskan dalam percobaan pemikiran berikut.Bayangkan deretan jam yang disinkronkan, di mana setiap jam dapat mengukur ketika ujung kiri dan dan kanan objek bergerak lewat di depannya.Setelah objek bergerak melewati deretan jam, pengamat dapat menentukan panjangnya dengan menghitung jarak dua jam harus dari satu sama lain untuk ujung kanan objek untuk mencapai satu jam pada saat yang sama ujung kiri mencapai yang keduaJam.

Dua pengamat yang berbagi kerangka referensi akan menyetujui panjangnya.Namun, karena pengukuran didasarkan pada peristiwa mana yang terjadi secara bersamaan, pengamat yang bergerak relatif satu sama lain tidak akan menyetujui panjangnya.Semakin besar pengamat kecepatan relatif terhadap jam, semakin banyak pengukuran mereka akan berbeda dari pengamat yang diam relatif terhadap mereka.

Pengaruh kontraksi panjang tumbuh pada kecepatan yang lebih tinggi.Objek yang bergerak 0,05C (5 persen dari kecepatan cahaya), sekitar 14.990 kilometer (9.314 mil) per detik, akan tampaknya sedikit dipersingkat menjadi pengamat stasioner mdash;Sekitar 99,87 persen dari panjangnya diam jika berorientasi sejajar dengan garis gerakannya.Panjang yang dilihat oleh pengamat berkontraksi hingga 97,79 persen dari panjangnya pada 0,2C, 91,65 persen pada 0,4C, dan 71,41 persen pada 0,7C.Pada 0,9C objek yang terdeteksi panjang dikurangi menjadi 43,58 persen, dan pada 0,999C kontrak hanya 4,47 persen.Lebih dekat ke kontraksi C tumbuh bahkan lebih ekstrem, meskipun panjangnya tidak pernah berkontraksi hingga nol.

Jika ada pengamat yang bepergian dengan objek, pengamat ini tidak menganggap objek sebagai kontrak karena, dari perspektifnya, kecepatan relatif dariObjeknya adalah nol.Dalam kerangka referensi pengamat, objek stasioner sedangkan seluruh alam semesta bergerak relatif terhadap pengamat, dan dari perspektif pengamat itu adalah sisa alam semesta yang berkontraksi.

Perubahan dalam pengukuranPanjang merah dari suatu objek yang mengalami kontraksi panjang berbeda dari bagaimana objek akan benar -benar muncul secara visual, seperti yang terlihat oleh mata manusia atau kamera, karena suatu objek bergerak cukup cepat untuk menghasilkan kontraksi panjang yang terlihat bergerak pada persentase yang signifikan dari kecepatannyaCahaya sendiri.Pada kecepatan seperti itu, foton yang dipancarkan dari berbagai bagian objek pada saat yang sama akan mencapai pengamat pada waktu yang sangat berbeda, mendistorsi penampilan visual objek.Dengan demikian, objek yang bergerak ke arah pengamat dengan kecepatan tinggi akan terdistorsi sehingga benar -benar akan muncul lebih lama untuk inspeksi visual meskipun kontraksi panjang.Objek yang bergerak menjauh dari pengamat akan terlihat lebih pendek karena efek lag yang sama, di atas kontraksi panjang yang sebenarnya, dan suatu objek yang melewati pengamat tampaknya miring atau diputar.