Perbedaan antara transformasi Lorentz dan transformasi Galilea

Lorentz Transformasi vs Galilea Transformasi
 

Satu set sumbu koordinat, yang dapat digunakan untuk titik-titik posisi, orientasi dan sifat lainnya, digunakan saat menggambarkan gerakan suatu objek. Sistem koordinat seperti itu disebut kerangka referensi.

Karena pengamat yang berbeda dapat menggunakan rangka referensi yang berbeda, harus ada cara mengubah pengamatan yang dilakukan oleh satu kerangka referensi, agar sesuai dengan kerangka referensi lain. Transformasi Galilea dan Transformasi Lorentz adalah cara mengubah pengamatan. Tetapi keduanya hanya dapat digunakan untuk bingkai referensi yang bergerak dengan kecepatan konstan sehubungan dengan satu sama lain.

Apa itu transformasi Galilea?

Transformasi Galilea digunakan dalam fisika Newtonian. Dalam fisika Newton, diasumsikan bahwa ada entitas universal yang disebut 'waktu' yang tidak tergantung pada pengamat.

Asumsikan bahwa ada dua frame referensi S(x, y, z, t)Dan S' (x ', y', z ', t') S sedang istirahat dan S' bergerak dengan kecepatan konstan v di sepanjang arah X-sumbu bingkai S. Sekarang asumsikan bahwa suatu peristiwa terjadi pada titik P yang pada koordinat ruang-waktu (x, y, z, t) sehubungan dengan bingkai S. Kemudian transformasi Galilea memberikan posisi peristiwa seperti yang diamati oleh pengamat dalam bingkai S'. Asumsikan koordinat ruang-waktu sehubungan dengan S' adalah (x ', y', z ', t') Kemudian x '= x - Vt, y '= y, z '= z dan t' = t. Ini adalah transformasi Galilea.

Membedakan ini sehubungan dengan T' Persamaan transformasi kecepatan Galilea diperoleh. Jika u = (u_X,u_y,u_z) adalah kecepatan objek seperti yang diamati oleh pengamat S kemudian kecepatan objek yang sama seperti yang diamati oleh pengamat di S' diberikan oleh U '= (u_X', u_y', u_z')Di mana  u_X' = u_X- v,u_y' = u_y Danu_z' = u_z. Sangat menarik untuk dicatat bahwa di bawah transformasi Galilea, akselerasi itu invarian; Saya.e. Akselerasi suatu objek adalah yang diamati sama dengan semua pengamat.

Apa itu transformasi Lorentz?

Transformasi Lorentz digunakan dalam relativitas khusus dan dinamika relativistik. Transformasi Galilea tidak memprediksi hasil yang akurat ketika tubuh bergerak dengan kecepatan lebih dekat ke kecepatan cahaya. Oleh karena itu, transformasi Lorentz digunakan saat tubuh bepergian dengan kecepatan seperti itu.

Sekarang pertimbangkan dua frame di bagian sebelumnya. Persamaan transformasi Lorentz untuk kedua pengamat x '=γ (x- Vt), y '= y, z '= z dan t' =γ (T - vx/C²) Di mana C adalah kecepatan cahaya dan γ = 1/√ (1 - v²/C²). Perhatikan bahwa menurut transformasi ini, tidak ada kuantitas universal seperti waktu, karena tergantung pada kecepatan pengamat. Sebagai konsekuensi dari ini, pengamat yang bepergian dengan kecepatan yang berbeda akan mengukur jarak yang berbeda, interval waktu yang berbeda dan mengamati pemesanan peristiwa yang berbeda.