Εάν δύο αντικείμενα κινήθηκαν ο ένας προς τον άλλον με το ήμισυ της ταχύτητας του φωτός, τότε κινούνται σχετικά;

Ρωτάτε για τη σχετική ταχύτητα από δύο αντικείμενα που κινούνται προς το ένα το άλλο με το ήμισυ της ταχύτητας του φωτός. Δείτε πώς το καταλαβαίνουμε:

Κατανόηση της ειδικής σχετικότητας

* Δεν είναι απλή προσθήκη: Δεν μπορείτε απλά να προσθέσετε ταχύτητες σε σχετικιστικές ταχύτητες (κοντά στην ταχύτητα του φωτός). Η ειδική σχετικότητα μας λέει ότι ο χρόνος και ο χώρος δεν είναι απόλυτοι αλλά σε σχέση με το πλαίσιο αναφοράς του παρατηρητή.

* Ο μετασχηματισμός Lorentz: Πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τον μετασχηματισμό Lorentz για να υπολογίσουμε σωστά τις σχετικές ταχύτητες.

Υπολογισμός

Ας πούμε:

* v₁ =0.5c (ταχύτητα αντικειμένου 1, μισή ταχύτητα φωτός)

* v₂ =-0.5c (ταχύτητα του αντικειμένου 2, επίσης η μισή ταχύτητα του φωτός, αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση)

Ο τύπος για τον υπολογισμό της σχετικής ταχύτητας (V) δύο αντικειμένων που κινούνται προς αντίθετες κατευθύνσεις είναι:

`` `

v =(v₁ + v₂) / (1 + (v₁ * v₂ / c²))

`` `

Συνδέοντας τις τιμές μας:

`` `

v =(0.5c - 0.5c) / (1 + (0.5c * -0.5c / c²))

v =0 / (1 - 0.25)

v =0 / 0.75

v =0

`` `

αποτέλεσμα

Η σχετική ταχύτητα των δύο αντικειμένων είναι 0 . Αυτό μπορεί να φαίνεται αντίθετο, αλλά οφείλεται στο πώς επηρεάζονται ο χρόνος και ο χώρος σε σχετικιστικές ταχύτητες. Παρόλο που κάθε αντικείμενο κινείται στη μισή ταχύτητα του φωτός, η σχετική του κίνηση θεωρείται μηδενική από τα πλαίσια αναφοράς του άλλου.

Βασικό σημείο: Όσο ταχύτερα αντικείμενα κινούνται, τόσο πιο σημαντικά γίνονται οι σχετικιστικές επιδράσεις.