Perbedaan Transformasi Lorentz dan Transformasi Galilea

2024 Pengarang: Alex Aldridge | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-07 21:48

Transformasi Lorentz vs Transformasi Galilea

Satu set sumbu koordinat, yang dapat digunakan untuk menentukan posisi, orientasi, dan properti lainnya, digunakan saat mendeskripsikan gerakan suatu objek. Sistem koordinat seperti ini disebut kerangka acuan.

Karena pengamat yang berbeda dapat menggunakan kerangka acuan yang berbeda, harus ada cara untuk mengubah pengamatan yang dibuat oleh satu kerangka acuan, agar sesuai dengan kerangka acuan lain. Transformasi Galilea dan Transformasi Lorentz keduanya merupakan cara untuk mengubah pengamatan. Tetapi keduanya hanya dapat digunakan untuk kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan konstan terhadap satu sama lain.

Apa itu Transformasi Galilea?

Transformasi Galilea digunakan dalam Fisika Newton. Dalam fisika Newton, diasumsikan bahwa ada entitas universal yang disebut 'waktu' yang tidak bergantung pada pengamat.

Asumsikan bahwa ada dua kerangka acuan S (x, y, z, t)dan S' (x', y', z', t')di mana S diam dan S' berada bergerak dengan kecepatan konstan v sepanjang arah sumbu x dari bingkai S. Sekarang asumsikan bahwa suatu peristiwa terjadi di titik P yang pada koordinat ruang-waktu (x, y, z, t) terhadap bingkai S. Kemudian Transformasi Galilea memberikan posisi peristiwa seperti yang diamati oleh seorang pengamat dalam bingkai S’. Asumsikan koordinat ruang-waktu terhadap S’ adalah (x’, y’, z’, t’) maka x’=x – vt, y’=y, z’=z dan t’=t. Ini adalah Transformasi Galilea.

Membedakan ini sehubungan dengan t' diperoleh persamaan transformasi kecepatan Galilea. Jika u=(u_x, u_y, u_z) adalah kecepatan suatu benda seperti yang diamati oleh pengamat di S maka kecepatan benda yang sama dengan yang diamati oleh pengamat di S' diberikan oleh u'=(u_x', u_{y ', u}z_{')di mana u}x_'=ux _{– v, u y}'=u_y dan u_z'=u_z. Sangat menarik untuk dicatat bahwa di bawah transformasi Galilea, percepatannya tidak berubah; yaitu percepatan suatu benda yang diamati sama oleh semua pengamat.

Apa itu Transformasi Lorentz?

Transformasi Lorentz digunakan dalam relativitas khusus dan dinamika relativistik. Transformasi Galilea tidak memprediksi hasil yang akurat ketika benda bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Oleh karena itu, transformasi Lorentz digunakan ketika benda bergerak dengan kecepatan seperti itu.

Sekarang perhatikan dua bingkai di bagian sebelumnya. Persamaan transformasi Lorentz untuk kedua pengamat adalah x'=(x– vt), y'=y, z'=z dan t'=(t – vx / c²) di mana c adalah kecepatan cahaya dan=1/√(1 – v² / c^{2). Amati bahwa menurut transformasi ini, tidak ada kuantitas universal sebagai waktu, karena bergantung pada kecepatan pengamat. Sebagai akibatnya, pengamat yang bergerak dengan kecepatan berbeda akan mengukur jarak yang berbeda, interval waktu yang berbeda dan mengamati urutan kejadian yang berbeda.}

Apa perbedaan antara Transformasi Galilea dan Lorentz? • Transformasi Galilea adalah aproksimasi dari transformasi Lorentz untuk kecepatan yang sangat rendah daripada kecepatan cahaya. • Transformasi Lorentz valid untuk semua kecepatan sedangkan transformasi Galilea tidak. • Menurut transformasi Galilea, waktu bersifat universal dan tidak bergantung pada pengamat, tetapi menurut transformasi Lorentz waktu adalah relatif.