勞侖茲因子

洛伦兹系数是指以接近光速(相对论速度)运动的物体的时间、长度和质量变化的系数。

这个公式是:

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

其中v是物体的速度,c是光速。该量(v/c)常被标记为β {\displaystyle\beta }。{\displaystyle \beta }(β),所以上式可以改写。

经典相对论

经典相对论是指,如果你以50英里/小时的速度抛出一个球,同时以5英里/小时的速度奔跑,球的速度是55英里/小时。当然,球还是以50英里/小时的速度远离你,所以如果有人问你,你看到球以50英里/小时的速度行驶。同时,你的朋友罗里看到你正好以5英里/小时的速度在跑。他会说,球的速度是55英里/小时。你们两个都是对的,你们只是碰巧一起移动。

光速,c,是670,616,629英里/小时。所以,如果你在一辆汽车里行驶的速度是光速的一半(0.5c),你打开车灯,光以1c的速度从你身边移开,还是1.5c呢? 结果无论怎样,c都是c。下一节解释为什么不是c-0.5c。

时间膨胀

当一个时钟在运动时,它的滴答声慢了一个微小的因子γ { {displaystyle {gamma}。{\displaystyle \gamma }.著名的双胞胎悖论说,如果有两个双胞胎,双胞胎A留在地球上,而双胞胎B在c附近旅行几年,当双胞胎B回到地球时,他将比双胞胎A年轻很多岁(因为他经历的时间更少)。例如,如果双胞胎B在20岁时离开,并以0.9c的速度旅行了10年,那么当他回到地球时,双胞胎B将是30岁(20年+10年),而双胞胎A将接近43岁。

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

双子B根本不会注意到时间变慢了。对他来说,如果他从窗户往外看,就会觉得宇宙从他身边走过,因此速度更慢(记住,对他来说,他是在休息)。所以,时间是相对的。

长度收缩

物品以相对论速度旅行时,运动方向会变短。在双胞胎B的旅行中,他会注意到宇宙的一些奇怪的东西。他会注意到宇宙变短了(在他的运动方向上收缩了)。而事物变短的因素是γ {\displaystyle\gamma }。{\displaystyle \gamma }.

相对论质量

相对论质量也会增加。使得它们更难推动。所以当你达到0.9999c的时候,你需要一个非常大的力来让你走得更快。这使得任何东西都不可能达到光速。

不过,如果你的速度再慢一点,比如说是光速的90%,你的质量只增长了2.3倍。所以,虽然可能不可能达到光速,但还是有可能接近光速--也就是说,如果你有足够的燃料。

问题和答案

问:什么是洛伦兹系数?
答:洛伦兹系数是指以相对论速度(接近光速)运动的物体,其时间、长度和质量的变化系数。

问:它是以谁命名的?
答:洛伦兹系数是以荷兰物理学家亨德里克-洛伦兹命名的。

问:什么方程描述了洛伦兹系数?
答:洛伦兹系数的方程式是gamma=1/(sqrt(1-(v/c)^2)),其中v是物体的速度,c是光的速度。

问:在这个方程中,(v/c)代表什么?
答:在这个方程中,(v/c)代表贝塔(beta),或物体的速度与光速的比率。

问:我们如何改写这个方程?
答:我们可以把这个方程改写为:gamma=1/(sqrt(1-beta^2))。

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