Sự co thắt chiều dài là gì?

Sự co thắt chiều dài đề cập đến một hiện tượng trong đó một đối tượng được coi là ngắn hơn dọc theo kích thước của chuyển động của nó bởi người quan sát khi đối tượng chuyển động so với người quan sát đó.Nó cũng được gọi là sự co thắt của Lorentz hoặc sự co thắt của Lorentz, Fitzgerald, sau các nhà vật lý Hendrik Lorentz và George Fitzgerald.Một đối tượng càng nhanh đang di chuyển so với người quan sát, nó sẽ càng ký hợp đồng từ quan điểm của các nhà quan sát.Hiệu ứng này nhỏ đến mức không đáng kể ở tốc độ con người có khả năng gặp phải trong cuộc sống hàng ngày, nhưng trong các vật thể di chuyển ở một phần đáng kể của tốc độ ánh sáng, nó trở nên đáng chú ý hơn.Thuyết tương đối.Theo lý thuyết về thuyết tương đối, tốc độ ánh sáng trong chân không (khoảng 300.000 km, hoặc 186.000 dặm, mỗi giây), hoặc C, luôn luôn không đổi cho tất cả các nhà quan sát.Phản đối bằng, điều này vẫn là trường hợp ánh sáng phát ra từ một nguồn đang di chuyển từ góc độ của người quan sát.

Giả sử một vật thể được phóng theo hướng di chuyển từ một con tàu vũ trụ di chuyển ở tốc độ 5 km mỗi giây (kps) so với trái đất, đẩy nó ra khỏi con tàu ở 1 kps.Một người quan sát trong con tàu sẽ nhận thấy nó di chuyển đi với tốc độ 1 kps, trong khi một người quan sát trên trái đất sẽ cảm nhận nó di chuyển ở tốc độ 6 kps.Nếu đèn bên ngoài trên tàu được bật, người quan sát trong tàu sẽ phát hiện ánh sáng di chuyển ra khỏi con tàu tại C, nhưng người quan sát trên trái đất cũng sẽ cảm nhận được ánh sáng di chuyển tại C, không phải C cộng với vận tốc của con tàu. Kết quả là thời điểm chính xác mà ánh sáng tàu đến một vị trí nhất định sẽ thay đổi cho các nhà quan sát khác nhau tùy thuộc vào vận tốc của chúng so với tàu vũ trụ.Do đó, họ sẽ không đồng ý về những sự kiện khác đã xảy ra vào cùng một lúc.Điều này được gọi là độ tương đối của tính đồng thời. Làm thế nào điều này liên quan đến một đối tượng được phát hiện chiều dài thường được giải thích trong thí nghiệm suy nghĩ sau đây.Hãy tưởng tượng một hàng đồng hồ đồng bộ, trong đó mỗi đồng hồ có thể đo khi bên trái và đầu phải của một vật thể di chuyển đi trước nó.Sau khi một đối tượng di chuyển qua hàng đồng hồ, một người quan sát có thể xác định độ dài của nó bằng cách tính khoảng cách hai đồng hồ sẽ phải ở với đầu bên phải của đối tượng để đến một đồng hồ ở cùng một đầuĐồng hồ. Hai nhà quan sát chia sẻ một khung tham chiếu sẽ đồng ý về độ dài.Vì phép đo dựa trên việc các sự kiện xảy ra đồng thời, tuy nhiên, các nhà quan sát trong chuyển động so với nhau sẽ không đồng ý về độ dài.Tốc độ quan sát viên càng lớn so với đồng hồ, các phép đo của họ sẽ khác với các phép đo của người quan sát ở phần còn lại so với chúng. Ảnh hưởng của sự co lại chiều dài tăng ở tốc độ cao hơn.Một đối tượng di chuyển 0,05C (5 phần trăm tốc độ ánh sáng), khoảng 14.990 km (9.314 dặm) mỗi giây, sẽ dường như bị rút ngắn một chút cho người quan sát đứng yên MDash;Khoảng 99,87 phần trăm chiều dài của nó khi nghỉ ngơi nếu nó được định hướng song song với dòng chuyển động của nó.Độ dài được nhìn thấy bởi các quan sát viên hợp đồng lên tới 97,79 phần trăm chiều dài của nó ở mức nằm ở 0,2C, 91,65 phần trăm ở mức 0,4C và 71,41 phần trăm ở 0,7C.Ở mức 0,9C, các đối tượng được phát hiện chiều dài giảm xuống còn 43,58 phần trăm và ở mức 0,999C, nó hợp đồng chỉ 4,47 %.Gần với sự co lại C ngày càng cực đoan hơn, mặc dù độ dài không bao giờ co lại bằng không. Nếu có một người quan sát đi với đối tượng, người quan sát này không nhận thấy đối tượng là hợp đồng bởi vì, từ quan điểm của anh ta hoặc cô ta, vận tốc tương đối củaĐối tượng bằng không.Trong khung tham chiếu của các nhà quan sát đó, đối tượng đứng yên trong khi phần còn lại của vũ trụ đang chuyển động so với người quan sát, và từ quan điểm của các nhà quan sát đó là phần còn lại của vũ trụ ký hợp đồng.