Zeitdilatation vs. Längenkontraktion
Längenkontraktion und Zeitdilatation sind zwei wichtige Effekte der Relativitätstheorie. Diese Effekte sind äußerst wertvoll bei der Beschreibung einiger der kompliziertesten Phänomene, denen man begegnet. Dieser Artikel versucht zu erklären, was Längenkontraktion und Zeitdilatation sind und was der Unterschied zwischen ihnen ist.
Was ist Längenkontraktion?
Längenkontraktion ist ein Konzept, das in der Relativitätstheorie diskutiert wird. Dies kann zum leichteren Verständnis anhand der speziellen Relativitätstheorie erklärt werden. Um die Längenkontraktion und Zeitdilatation zu verstehen, müssen die Studierenden über Hintergrundwissen in der speziellen Relativitätstheorie verfügen. Die spezielle Relativitätstheorie beschäftigt sich nur mit den Inertialsystemen. Obwohl wir die spezielle Relativitätstheorie in ein paar Erklärungszeilen nicht einmal annähernd verstehen können, gibt es einige nützliche Konzepte, die bei der Beschreibung der Längenkontraktion und Zeitdilatation hilfreich sein können. Die Grundlage der speziellen Relativitätstheorie ist, dass keine Objekte, die sich in Trägheitssystemen bewegen, relative Geschwindigkeiten haben können, die größer als die Lichtgeschwindigkeit sind. Der Term γ, der gleich der Quadratwurzel von 1/ (1-V2/C2) ist, geht gegen unendlich, wenn V gegen unendlich geht C, und tendiert zu 1, wenn V extrem klein im Vergleich zu C ist. Dies ist ein sehr wichtiger Term in der speziellen Relativitätstheorie. Die Längenkontraktion ergibt sich aus den Lorentz-Transformationsgleichungen. Die richtige Länge eines Objekts ist die Länge, die in einem Rahmen gemessen wird, der sich noch in Bezug auf das Objekt befindet. Die Eigenlänge ist die Länge, die von einem Rahmen gemessen wird, den das Objekt mit einer Relativgeschwindigkeit V bewegt. In der speziellen Relativitätstheorie ist die Eigenlänge immer kleiner oder gleich der Eigenlänge. Die Beziehung zwischen diesen beiden ist gegeben durch falsche Länge=richtige Länge /γ. Wenn die Relativgeschwindigkeit im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit vernachlässigbar ist, geht γ gegen 1 und die Eigen- und Eigenlängen werden gleich.
Was ist Zeitdilatation?
Die Eigenzeit ist definiert als die Zeit, die von einem Beobachter gemessen wird, der sich relativ zum Ereignis nicht bewegt. Die Eigenzeit ist die Zeit, die von einem Beobachter gemessen wird, der sich mit Relativgeschwindigkeit V vom oder zum Ereignis bewegt. Unter Verwendung der Lorentz-Transformationsgleichungen kann gezeigt werden, dass die im Ereignisrahmen gemessene Zeit immer kleiner oder gleich der vom bewegten Rahmen gemessenen Zeit ist. Dadurch ist die Eigenzeit kleiner oder gleich der Eigenzeit. Die Beziehung zwischen der Eigenzeit und der Eigenzeit ist gegeben durch Eigenzeitintervall=γEigenzeitintervall. Da γ gegen 1 geht, wenn die Geschwindigkeit in Bezug auf C vernachlässigbar ist, wird die Beziehung zur klassischen Beziehung.
Was ist der Unterschied zwischen Zeitdilatation und Längenkontraktion?
• Die Zeitdilatation ist eine Ausdehnung der Zeit, gemessen vom bewegten Rahmen, aber die Längenkontraktion ist eine Kontraktion der Länge.
• Der Term γ verbindet sich linear mit der Zeitformel, aber umgekehrt mit der Längenformel.
