Perbedaan Antara Transformasi Lorentz Dan Transformasi Galilea

2024 Pengarang: Mildred Bawerman | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-07 14:36

Transformasi Lorentz vs Transformasi Galilea

Seperangkat sumbu koordinat, yang dapat digunakan untuk menentukan posisi, orientasi dan properti lainnya, digunakan saat menjelaskan gerakan suatu objek. Sistem koordinat seperti itu 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 yang lain. Transformasi Galilea dan Transformasi Lorentz adalah dua cara untuk mentransformasikan observasi. 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 Newtonian. Dalam fisika Newton, diasumsikan bahwa terdapat 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 ') dimana S diam dan S' bergerak dengan kecepatan konstan v sepanjang arah sumbu x dari frame S. Sekarang asumsikan bahwa suatu peristiwa terjadi pada titik P yang berada pada koordinat ruang-waktu (x, y, z, t) terhadap frame S. Kemudian transformasi Galilea memberikan posisi kejadian seperti yang diamati oleh pengamat dalam bingkai S '. Asumsikan koordinat ruang-waktu terhadap S 'adalah (x', y ', z', t ') lalu x' = x - vt, y '= y, z' = z dan t '= t. Ini adalah Transformasi Galilea.

Membedakan ini sehubungan dengan t 'persamaan transformasi kecepatan Galilea diperoleh. Jika u = (u _x, u _y, u _z) adalah kecepatan suatu benda yang diamati oleh pengamat di S, maka kecepatan benda yang sama yang diamati oleh pengamat di S 'diberikan oleh u' = (u _x ', u _y ', u _z ') di mana u _x ' = u _x - v, u _y '= u _y dan u _z ' = u _z. Menarik untuk dicatat bahwa di bawah transformasi Galilea, percepatannya tidak berubah; yaitu percepatan suatu benda diamati agar sama oleh semua pengamat.

Apa itu Transformasi Lorentz?

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

Sekarang perhatikan dua bingkai di bagian sebelumnya. Persamaan transformasi Lorentz untuk kedua pengamat tersebut adalah x '= γ (x– vt), y' = y, z '= z dan t' = γ (t - vx / c ²) dimana c adalah kecepatan cahaya dan γ = 1 / √ (1 - v ² / c ²). Perhatikan bahwa menurut transformasi ini, tidak ada kuantitas universal sebagai waktu, karena bergantung pada kecepatan pengamat. Akibatnya, pengamat yang melakukan perjalanan dengan kecepatan berbeda akan mengukur jarak yang berbeda, interval waktu yang berbeda, dan mengamati urutan peristiwa yang berbeda.

Apa perbedaan antara Transformasi Galilea dan Lorentz?

• Transformasi Galilea adalah perkiraan dari transformasi Lorentz untuk kecepatan yang sangat rendah daripada kecepatan cahaya.

• Transformasi Lorentz berlaku untuk semua kecepatan sedangkan transformasi Galilea tidak.

• Menurut waktu transformasi Galilea universal dan independen dari pengamat tetapi menurut Lorentz waktu transformasi relatif.