تحويلات لورنتز ونتائج النظرية النسبية

تحويلات لورنتز

هي التحويلات التي اعتمدها اينشتين في النظرية النسبية؛ إذ برهن لورنتز في دراسته لحركة الجسيمات المادية في المجال الكهرومغناطيسي أن لسرعة الجسيمات تأثيراً مهماً في قياس الأبعاد الفيزيائية للجسيم، وبوجود عامل تصحيحي يجب اعتماده في العلاقة بين إحداثيات إطاري الإسناد $(s, s^{\prime})$ يدعى معامل لورنتز:

$\gamma=\dfrac{1}{\sqrt{1-\dfrac{v^2}{c^2}}}$، إذ إن $v$ سرعة الجسم و $c$ سرعة الضوء.

قيم $\gamma$ صغيرة عند السرع القليلة وتقترب من اللانهاية عند اقتراب السرعة من سرعة الضوء.

أهم النتائج المترتبة على النظرية النسبية الخاصة

الأجسام المتحركة بسرعة تقترب من سرعة الضوء بالنسبة لراصد ساكن تعاني تغيراً في:

1. تمدد الزمن: الزمن الذي يسجله راصد متحرك بنفس سرعة الحدث $\overset{\circ}{t}$ أصغر من الزمن الذي يسجله راصد ساكن $t$.
2. انكماش الطول: الأجسام المتحركة بالنسبة إلى راصد ساكن تعاني تقلصاً (انكماشاً) في الطول باتجاه حركتها.
3. تغير الكتلة مع السرعة (الكتلة النسبية): كتلة الجسم المتحرك تزداد بزيادة سرعته: $m=\dfrac{m_o}{\sqrt{1-\dfrac{v^2}{c^2}}}$، إذ إن $m_o$ الكتلة السكونية. في السرع الصغيرة جداً ($v\ll c$) تكون $m\simeq m_o$ فلا يلاحظ التغير، أما قرب سرعة الضوء فيكون محسوساً، وقد أثبتته تجارب الفيزياء النووية.