Transformacja Lorentza
|
Przypomnijmy sobie transformację Galileusza
omawianą wcześniej Zgodnie ze wzorem (7.17) prędkość ciała
poruszającego się w jednym układzie jest w układzie drugim, poruszającym
się względem pierwszego, "sumą odpowiedniej składowej w układzie
ruchomym i prędkości translacyjnej samego układu" - jak to sformułowaliśmy
wcześniej. Wiemy już jednak, że nie możemy tego zastosować do prędkości
światła. Nie możemy też zastosować i od innych obiektów, bowiem w wyniku
sumowania nie możemy otrzymać wartości większej od prędkości światła. |
Rys 10.2. Ruch względny układów
odniesienia. |
Dochodzimy do wniosku, że transformacja Galileusza ma określone granice
stosowalności i dla dużych prędkości powinna być zastąpiona inną. Ta inna
transformacja musi zapewnić stałość prędkości światła niezależnie
od tego, w którym układzie odniesienia prędkość ta jest rozpatrywana.
Powinna też przechodzić w transformację Galileusza dla małych prędkości.
Warunki te spełnia transformacja Lorentza.
Dla przypadku, kiedy oba układy
maja osie wzajemni równoległe i poruszają się w kierunkach uzgodnionych
zwrotów osi Z i Z' transformacja Lorentza określona jest
wzorami
|
(10.4) |
|
oraz
|
(10.5) |
gdzie .
Nietrudno zauważyć, że transformacja ta przechodzi w transformację
Galileusza, kiedy
staje się bliskie zeru.