|
Teoria względności
|
Skrócenie długości.Podobnym zjawiskiem do wydłużenia czasu jest skrócenie długości. Istotą zjawiska jest stwierdzenie, że odległość mierzona z poziomu układu poruszającego się (względem układu, w którym "miarka" spoczywa) będzie inna, niż mierzona w spoczynku. Np. pręt o długości 1 metra obserwowany wtedy gdy koło nas przelatuje, jest dla nas krótszy, niż gdyby leżał sobie spokojnie obok. Efekt ten zachodzi jednak tylko w kierunku ruchu – gdyby miarka metrowa z naszego przykładu była ustawiona prostopadle do prędkości, to zarówno w układzie w którym spoczywa, jak i w tym w którym się porusza – cały czas będzie miała dokładnie 1 metr. Wynika z tego np. że przelatująca kula zamienia się dla obserwatora widzącego ją w ruchu w elipsoidę. Wyjaśnienie zjawiska skrócenia długości można znaleźć tutaj. W szczególnej teorii względności za długość obiektu w ruchu uznaje się różnicę odległości pomiędzy punktem końcowym i początkowym wyznaczane w tym samym czasie. Jest to bardzo ważne, że odnosi się to do tej samej chwili czasu w danym układzie odniesienia. bo jak się okazuje w innym układzie te same zdarzenia mogą wystąpić w zupełnie innej konfiguracji czasu (i oczywiście przestrzeni). Wyznaczenie położeń końca i początku pręta o jakiejś długości związane jest w rozważaniach Lorentza z wyznaczaniem czasu przelotu promieni świetlnych, które np. odbijają się od lusterek umieszczonych na końcach pręta. Znając te czasy łatwo jest wyznaczyć położenia punktów w momencie odbicia promieni. Czy skrócenie długości zaobserwowano doświadczalnie?Przeprowadzenie doświadczenia potwierdzającego fakt skrócenia długości w układach poruszających się jest niezwykle trudne. Mierzenie długości obiektów w ruchu musi odbywać się w oparciu o precyzyjne pomiary odbitych sygnałów świetlnych, a więc i tak nie stanowiłoby prostego, bezpośredniego potwierdzenia. Jak do tej pory nie są znane fizycznie zrealizowane doświadczenia potwierdzające lorentzowskie skrócenie długości. Zjawisko to jest jednak na tyle silnie związane z innymi efektami teorii względności (a w większości przypadków są one bardzo dobrze potwierdzone doświadczalnie), że świat nauki raczej nie poddaje faktu skrócenia długości w wątpliwość. |
