Lorentzfactor

De Lorentz-factor is de factor waarmee tijd, lengte en massa veranderen voor een object dat beweegt met snelheden die dicht bij de lichtsnelheid liggen (relativistische snelheden).

De vergelijking is:

γ = 1 1 - ( v c ) 2 {\\frac {\frac {1} {\frac {v}{c})^2}}}}} {\displaystyle \gamma ={\frac {1}{\sqrt {1-({\frac {v}{c}})^{2}}}}}

waarbij v de snelheid van het object is en c de snelheid van het licht. De hoeveelheid (v/c) wordt vaak aangeduid met β. {\displaystyle \beta }(bèta) en dus kan bovenstaande vergelijking worden herschreven:

Klassieke relativiteit

Klassieke relativiteit is het idee dat als je een bal gooit bij 50 mph terwijl je loopt bij 5 mph, de bal 55 mph aflegt. Natuurlijk, de bal beweegt nog steeds van je af bij 50 mph, dus als men het je vraagt, zag je de bal 50 mph reizen. Intussen zag je vriend Rory dat je toevallig met 5 mph liep. Hij zou zeggen dat de bal 55 mijl per uur reed. Jullie hebben allebei gelijk. Jullie bewogen toevallig met de bal.

De snelheid van het licht, c, is 670.616.629 mph. Dus als je in een auto zit die met de helft van de lichtsnelheid rijdt (0,5c) en je zet je koplampen aan, dan beweegt het licht van je af met 1 c... of is het 1,5 c? Het eindigt dat c c is, wat er ook gebeurt. In de volgende paragraaf wordt uitgelegd waarom het niet c - 0,5c is.

Tijddilatatie

Als een klok in beweging is, tikt hij langzamer met een kleine factor van γ... {\displaystyle \gamma }. De beroemde tweelingparadox zegt dat als er twee tweelingen waren en tweeling A bleef op aarde terwijl tweeling B een paar jaar in de buurt van c reisde, toen tweeling B weer op aarde kwam, hij vele jaren jonger zou zijn dan tweeling A (omdat hij minder tijd had). Bijvoorbeeld, als tweeling B vertrok toen hij 20 was en 10 jaar lang om .9c reisde, dan zou tweeling B 30 zijn (20 jaar + 10 jaar) en tweeling A zou bijna 43 zijn als hij terug op aarde kwam:

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

Twin B zou het niet merken dat de tijd helemaal vertraagd was. Als hij uit een raam keek, zou het voor hem lijken alsof het universum langs hem heen bewoog, en daarom langzamer was (denk eraan, voor hem is hij in rust). Dus de tijd is relatief.

Lengte inkrimping

Dingen worden korter in de richting van de beweging als ze met relativistische snelheid reizen. Tijdens de reis van tweeling B zou hij iets vreemds opmerken aan het universum. Hij zou merken dat het korter werd (gecontracteerd in de richting van zijn beweging). En de factor waardoor de dingen korter worden is γ... {\displaystyle \gamma }.

Relativistische massa

Relativistische massa neemt ook toe. Het maakt ze moeilijker te duwen. Dus tegen de tijd dat je 0,9999c bereikt, heb je een zeer grote kracht nodig om sneller te gaan. Dit maakt het onmogelijk om de snelheid van het licht te bereiken.

Toch, als je wat langzamer reist, zeg maar 90% van de lichtsnelheid, groeit je massa maar 2,3 keer. Dus, terwijl het misschien onmogelijk is om de snelheid van het licht te bereiken, kan het nog steeds mogelijk zijn om er dicht bij te komen-dat is, als je genoeg brandstof hebt.

Vragen en antwoorden

V: Wat is de Lorentz-factor?


Antwoord: De Lorentz-coëfficiënt is de coëfficiënt waarmee tijd, lengte en massa veranderen bij relativistische snelheid (dicht bij de lichtsnelheid) voor een object dat beweegt.

V: Naar wie is het genoemd?


Antwoord: De Lorentz-factor is genoemd naar de Nederlandse natuurkundige Hendrik Lorentz.

V: Welke vergelijking beschrijft de Lorentz-factor?


Antwoord: De vergelijking voor de Lorentz-factor is gamma = 1/(sqrt(1-(v/c)^2)), waarbij v de snelheid van het voorwerp is en c de lichtsnelheid.

V: Wat betekent (v/c) in deze vergelijking?


Antwoord: In deze vergelijking staat (v/c) voor bèta, de verhouding tussen de snelheid van het voorwerp en de lichtsnelheid.

V: Hoe kan deze vergelijking worden herschreven?


Antwoord: We kunnen deze vergelijking herschrijven als gamma = 1/(sqrt(1-beta^2)).

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3