Czynnik Lorentza

Klasyczna względność

Klasyczna względność polega na tym, że jeśli rzucisz piłkę z prędkością 50 mph podczas biegu z prędkością 5 mph, piłka porusza się z prędkością 55 mph. Oczywiście, piłka nadal oddala się od Ciebie przy 50 mph, więc jeśli ktoś zapyta, widziałeś piłkę jadącą z prędkością 50 mph. Tymczasem Twój przyjaciel Rory widział, że zdarzyło Ci się biegać z prędkością 5 mph. Powiedziałby, że piłka jechała z prędkością 55 mph. Oboje macie rację, po prostu zdarzyło się, że poruszaliście się z piłką.

Prędkość światła, c, wynosi 670,616,629 mph. Więc jeśli jesteś w samochodzie jadącym z połową prędkości światła (0,5c) i włączysz reflektory, światło oddala się od ciebie o 1 c... czy jest to 1,5 c? Kończy się to tym, że c jest c bez względu na wszystko. Następny rozdział wyjaśnia dlaczego nie jest to c - 0.5c.

Dylatacja czasu

Kiedy zegar jest w ruchu, tyka wolniej o maleńki współczynnik γ {\i1}...{\i0} . Słynny paradoks bliźniaczy mówi, że gdyby na ziemi pozostały dwa bliźniaki i bliźniak A, podczas gdy bliźniak B podróżował w pobliżu c przez kilka lat, kiedy bliźniak B wrócił na ziemię, byłby o wiele młodszy od bliźniaka A (ponieważ miał mniej czasu). Dla przykładu, gdyby bliźniak B wyjechał w wieku 20 lat i podróżował w temperaturze .9c przez 10 lat, wtedy kiedy wróciłby na Ziemię, bliźniak B miałby 30 lat (20 lat + 10 lat), a bliźniak A miałby prawie 43 lata:

20 + ( 10 ∗ 1 1 - . 9 2 ) = 42.9416 {\i0}(10*{\i1}{\i1}frac {\i1}{\i1}sqrt {1-.9^{\i0} =42.9416}

Bliźniak B nie zauważyłby, że czas w ogóle zwolnił. Dla niego, gdyby spojrzał przez okno, wydawałoby się, że wszechświat przesuwa się obok niego, a więc wolniej (pamiętaj, dla niego, jest w spoczynku). Czas jest więc względny.

Skurcz długości

Sprawy skracają się w kierunku ruchu, gdy podróżują z relatywistyczną prędkością. Podczas podróży bliźniaka B zauważyłby coś dziwnego we wszechświecie. Zauważyłby, że staje się on krótszy (skurczył się w kierunku swojego ruchu). A czynnikiem, przez który rzeczy stają się krótsze, jest γ {\i1} {\i1}gamma {\i1} .

Masa relatywistyczna

Relatywna masa również wzrasta. To sprawia, że trudniej je popychać. Tak więc zanim osiągniesz 0,9999c, potrzebujesz bardzo dużej siły, aby jechać szybciej. To sprawia, że nic nie jest w stanie osiągnąć prędkości światła.

Mimo to, jeśli podróżujesz nieco wolniej, powiedzmy 90% prędkości światła, twoja masa rośnie tylko 2,3 razy. Tak więc, chociaż osiągnięcie prędkości światła może być niemożliwe, to jednak może być możliwe zbliżenie się do niej - to znaczy, jeśli masz wystarczająco dużo paliwa.