Diferença entre a transformação de Lorentz e a transformação da Galiléia

Lorentz Transformação vs Galileu Transformação
 

Um conjunto de eixos de coordenadas, que pode ser usado para identificar a posição, orientação e outras propriedades, é empregado ao descrever o movimento de um objeto. Esse sistema de coordenadas é chamado de quadro de referência.

Como observadores diferentes podem usar quadros de referência diferentes, deve haver uma maneira de transformar as observações feitas por um quadro de referência, para se adequar a outro quadro de referência. Transformação Galileana e Transformação de Lorentz são ambas formas de transformar observações. Mas ambos podem ser usados ​​apenas para quadros de referência que estão se movendo a velocidades constantes em relação um ao outro.

O que é uma Transformação Galileana?

As transformações galileus são empregadas na física newtoniana. Na física newtoniana, supõe-se que exista uma entidade universal chamada "tempo", que é independente do observador.

Suponha que haja dois quadros de referências S(x, y, z, t)e S ' (x ', y', z ', t')dos quais S está em repouso e S ' está se movendo com velocidade constante v ao longo da direção do x-eixo do quadro S. Agora suponha que um evento ocorra no ponto P que, na coordenada espaço-tempo (x, y, z, t) em relação ao quadro S. Então a transformação Galileana fornece a posição do evento como observado por um observador no quadro S '. Assuma a coordenada espaço-tempo em relação a S ' é (x ', y', z ', t') então x '= x - vt, y '= y, z '= z e t' = t. Esta é a Transformação Galileana.

Diferenciando-os em relação a t ' as equações de transformação de velocidade da Galiléia são obtidas. E se você = (você_x,você_y,você_z) é a velocidade de um objeto, conforme observado por um observador em S então a velocidade do mesmo objeto observada por um observador em S ' É dado por você'= (você_x',você_y',você_z")Onde  você_x" = você_x- v,você_y" = você_y evocê_z" = você_z. É interessante notar que, sob as transformações da Galiléia, a aceleração é invariável; ou seja, a aceleração de um objeto é a mesma observada por todos os observadores.

O que é uma transformação de Lorentz?

As transformações de Lorentz são empregadas na relatividade especial e na dinâmica relativística. As transformações galileus não prevêem resultados precisos quando os corpos se movem com velocidades mais próximas da velocidade da luz. Portanto, as transformações de Lorentz são usadas quando os corpos viajam a essas velocidades.

Agora considere os dois quadros na seção anterior. As equações de transformação de Lorentz para os dois observadores são x '=γ (x- vt), y '= y, z '= z e t' =γ (t - vx/c²) Onde c é a velocidade da luz e γ = 1 / √ (1 - v²/c²) Observe que, de acordo com essa transformação, não há quantidade universal como tempo, pois depende da velocidade do observador. Como conseqüência disso, os observadores que viajam em velocidades diferentes medem distâncias diferentes, intervalos de tempo diferentes e observam diferentes ordens de eventos..