Лоренц-фактор

Классическая относительность

Классическая относительность - это идея о том, что если бросить мяч со скоростью 50 миль/ч во время бега со скоростью 5 миль/ч, то мяч пройдет со скоростью 55 миль/ч. Конечно, мяч все равно отходит от вас со скоростью 50 миль/ч, поэтому, если вас спросить, вы видели мяч, движущийся со скоростью 50 миль/ч. Тем временем, твоя подруга Рори видела, что ты бегаешь со скоростью 5 миль в час. Он сказал бы, что мяч движется со скоростью 55 миль в час. Вы оба правы, вы просто случайно передвигались с мячом.

Скорость света, c, составляет 670 616 629 миль в час. Таким образом, если вы находитесь в автомобиле, движущемся со скоростью в половину от скорости света (0,5c), и включаете фары, то свет отходит от вас на 1 c... или это 1,5 c? В конце концов, c - это c, не смотря ни на что. Следующий раздел объясняет, почему это не c - 0,5c.

Замедление времени

Когда часы находятся в движении, они тикают медленнее на крошечный фактор γ {\displaystyle \gamma }. . Знаменитый парадокс близнецов гласит, что если бы существовало два близнеца и близнец А остался бы на земле, в то время как близнец В путешествовал бы около c в течение нескольких лет, когда близнец В вернулся бы на землю, он был бы на много лет моложе близнеца А (потому что он испытал меньшее количество времени). Например, если бы двойник B ушел, когда ему было 20 лет, и путешествовал при .9c в течение 10 лет, то, когда он вернулся на Землю, то двойник B был бы 30 (20 лет + 10 лет), а двойник A был бы почти 43:

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

Близнец Би вообще не заметил бы, что время замедлилось. Для него, если бы он посмотрел в окно, казалось бы, что вселенная движется мимо него, а значит, медленнее (помните, для него он в покое). Таким образом, время относительно.

Сокращение длины

Вещи становятся короче в направлении движения, когда они движутся на релятивистских скоростях. Во время путешествия близнеца Б он заметил бы что-то странное во вселенной. Он заметил, что она становится короче (сжимается в направлении своего движения). И фактор, с помощью которого вещи становятся короче, γ {\displaystyle \gamma } .

релятивистская масса

Растет и релятивистская масса. Это делает их труднее толкать. Так что к тому времени, как вы достигнете 0.9999c, вам понадобится очень большая сила, чтобы заставить вас ехать быстрее. Это делает невозможным достижение скорости света.

Тем не менее, если вы едете немного медленнее, скажем 90% скорости света, ваша масса вырастает только в 2,3 раза. Таким образом, несмотря на то, что скорость света может быть невозможна, все же возможно приблизиться к ней - то есть, если у вас достаточно топлива.