علوم وفضاء

حساب تمدد الزمن: متى نضرب في عامل لورنتز ومتى نقسم؟

فترتان للحدثين نفسيهما
قيم محسوبة؛ ليست قراءات تجربة.

حساب تمدد الزمن: حدد زمن الساعة نفسها قبل التعويض. [1]

الخلاصة السريعة

نضرب الزمن الخاص في عامل لورنتز لإيجاد الزمن الإحداثي، ونقسم للعودة إلى الزمن الخاص. [1]

  • نفترض إطارين قصوريين، أي دون تسارع: M للساعة، وG تتحرك فيه الساعة بسرعة ثابتة v<c. ندرس حدثي بدء المؤقت وتوقفه على الساعة نفسها؛ نهمل الجاذبية. [2]
  • Δτ زمن خاص تقيسه الساعة؛ الحدثان في موضع واحد في M. وΔt زمن إحداثي في G، تقيسه ساعات متزامنة عند موضعي الحدثين؛ لا نستخدم زمن وصول الإشارات. [1]
  • c سرعة الضوء في الفراغ؛ v سرعة الساعة في G. عامل لورنتز γ=1/√(1−v²/c²) بلا وحدة؛ Δt=γΔτ، والعكس Δτ=Δt/γ. الفترتان هنا بالثواني. [2]
  • مثال مفترض v=0.6c وΔτ=9s: γ=1/√0.64=1.25، لذلك Δt=1.25×9=11.25s؛ s ثانية. هذه حسابات لحدثين محددين، وليست رحلة أو تجربة منفذة. [2]
  • إذا كان المعطى Δt=11.25s في G، فزمن الساعة Δτ=11.25/1.25=9s. الضرب خطأً يعطي 14.0625s؛ يبدل دور الزمن المعطى. [1]
  • لـ0≤v<c يكون γ≥1؛ يجب أن يكون Δt≥Δτ، ويتساويان عند v=0. لا تسمّ Δt زمنًا خاصًا للحدثين نفسيهما: موضعاهما مختلفان في G عند v>0. [1]

اختر الحدثين والإطارين

نفترض إطارين قصوريين، أي دون تسارع: M للساعة، وG تتحرك فيه الساعة بسرعة ثابتة v<c. ندرس حدثي بدء المؤقت وتوقفه على الساعة نفسها؛ نهمل الجاذبية. [2]

أي زمن هو الخاص؟

Δτ زمن خاص تقيسه الساعة؛ الحدثان في موضع واحد في M. وΔt زمن إحداثي في G، تقيسه ساعات متزامنة عند موضعي الحدثين؛ لا نستخدم زمن وصول الإشارات. [1]

اتجاه المعادلة

c سرعة الضوء في الفراغ؛ v سرعة الساعة في G. عامل لورنتز γ=1/√(1−v²/c²) بلا وحدة؛ Δt=γΔτ، والعكس Δτ=Δt/γ. الفترتان هنا بالثواني. [2]

من تسع ثوان إلى 11.25

مثال مفترض v=0.6c وΔτ=9s: γ=1/√0.64=1.25، لذلك Δt=1.25×9=11.25s؛ s ثانية. هذه حسابات لحدثين محددين، وليست رحلة أو تجربة منفذة. [2]

اعكس الحساب بالقسمة

إذا كان المعطى Δt=11.25s في G، فزمن الساعة Δτ=11.25/1.25=9s. الضرب خطأً يعطي 14.0625s؛ يبدل دور الزمن المعطى. [1]

القسمة الصحيحة والضرب الخاطئ
المعطى زمن إحداثي في هذا الحساب.

اختبار معقولية الجواب

لـ0≤v<c يكون γ≥1؛ يجب أن يكون Δt≥Δτ، ويتساويان عند v=0. لا تسمّ Δt زمنًا خاصًا للحدثين نفسيهما: موضعاهما مختلفان في G عند v>0. [1]

المراجع

  1. الزمن الخاص
  2. حساب تمدد الزمن

السنة الضوئية

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.