ขยายเวลาเทียบกับหดความยาว
การหดตัวของความยาวและการขยายเวลาเป็นผลสำคัญสองประการของทฤษฎีสัมพัทธภาพ เอฟเฟกต์เหล่านี้มีค่าอย่างยิ่งในการอธิบายปรากฏการณ์ที่ซับซ้อนที่สุดที่พบ บทความนี้จะพยายามอธิบายว่าการย่อความยาวและการขยายเวลาคืออะไร และความแตกต่างระหว่างสิ่งเหล่านี้
การหดยาวคืออะไร
การหดตัวของความยาวเป็นแนวคิดที่กล่าวถึงภายใต้ทฤษฎีสัมพัทธภาพ สิ่งนี้สามารถอธิบายได้โดยใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษเพื่อให้เข้าใจง่าย เพื่อให้เข้าใจถึงการหดตัวของความยาวและการขยายเวลา นักศึกษาจะต้องมีความรู้พื้นฐานในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษเกี่ยวข้องกับเฟรมเฉื่อยเท่านั้น แม้ว่าเราจะไม่เข้าใจทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษจากระยะไกลในคำอธิบายสองสามบรรทัด แต่ก็มีแนวคิดที่เป็นประโยชน์บางประการที่สามารถอธิบายการย่อความยาวและการขยายเวลาได้ พื้นฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษคือ ไม่มีวัตถุใดเคลื่อนที่ในกรอบเฉื่อยใด ๆ ที่มีความเร็วสัมพัทธ์มากกว่าความเร็วแสงได้ คำว่า γ ซึ่งเท่ากับสแควร์รูทของ 1/ (1-V2/C2) มีแนวโน้มที่จะไม่มีที่สิ้นสุดเมื่อ V มีแนวโน้มที่จะ C และมีแนวโน้มเป็น 1 เมื่อ V มีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับ C นี่เป็นคำศัพท์ที่สำคัญมากในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ การหดตัวของความยาวเกิดขึ้นจากสมการการแปลงลอเรนซ์ ความยาวที่เหมาะสมของวัตถุคือความยาวที่วัดในกรอบ ซึ่งยังคงสัมพันธ์กับวัตถุ ความยาวที่ไม่เหมาะสมคือความยาว ซึ่งวัดจากเฟรมซึ่งวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสัมพัทธ์ของ V ในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ความยาวที่ไม่เหมาะสมจะน้อยกว่าหรือเท่ากับความยาวที่เหมาะสมเสมอความสัมพันธ์ระหว่างสองสิ่งนี้ถูกกำหนดโดยความยาวที่ไม่เหมาะสม=ความยาวที่เหมาะสม /γ เมื่อความเร็วสัมพัทธ์นั้นเล็กน้อยเมื่อเทียบกับความเร็วของแสง γ มีแนวโน้มที่ 1 และความยาวที่เหมาะสมและความยาวที่ไม่เหมาะสมจะเท่ากัน
การขยายเวลาคืออะไร
เวลาที่เหมาะสมถูกกำหนดให้เป็นเวลาที่วัดโดยผู้สังเกตที่ไม่เคลื่อนไหวสัมพันธ์กับเหตุการณ์ เวลาที่ไม่เหมาะสมคือเวลาที่วัดโดยผู้สังเกตที่กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสัมพัทธ์ V จากหรือไปยังเหตุการณ์ การใช้สมการการแปลงแบบลอเรนซ์สามารถแสดงให้เห็นว่าเวลาที่วัดในกรอบเหตุการณ์นั้นเล็กกว่าหรือเท่ากับเวลาที่วัดโดยเฟรมที่เคลื่อนที่เสมอ ดังนั้นเวลาที่เหมาะสมจึงน้อยกว่าหรือเท่ากับเวลาที่ไม่เหมาะสม ความสัมพันธ์ระหว่างเวลาที่เหมาะสมกับเวลาที่ไม่เหมาะสมนั้นกำหนดโดยช่วงเวลาที่ไม่เหมาะสม=γช่วงเวลาที่เหมาะสม เนื่องจาก γ มีแนวโน้มเป็น 1 เมื่อความเร็วนั้นเล็กน้อยเมื่อเทียบกับ C ความสัมพันธ์จึงเปลี่ยนไปเป็นความสัมพันธ์แบบคลาสสิก
ความแตกต่างระหว่าง Time Dilation และการหดตัวของความยาว
• การขยายเวลาคือการขยายเวลาที่วัดจากเฟรมที่เคลื่อนไหว แต่การหดตัวของความยาวเป็นการหดตัวของความยาว
• คำว่า γ เชื่อมแบบเส้นตรงกับสูตรเวลาแต่เชื่อมผกผันกับสูตรความยาว