Lorentz transformation analysis - Relativity in context
Volgens Einstein's relativiteitstheorie is elke uitspraak over de '
objectieve' werkelijkheid, het empirische
bereik van het fysische domein, relatief.
Dat wil zeggen, elke meting is afhankelijk van de positie en beweging van de waarnemer
ten opzichte van het gemeten object - behalve de lichtsnelheid, de constante
C
, die onafhankelijk is van
de positie of beweging van de lichtbron (
C
is in vacuüm ongeveer 300.000 km./sec.).
Als consequentie van de constantie van
C
- en bij gebrek aan enig ander stabiel ijkpunt -
worden de verhoudingen van objecten in ruimte en tijd relatief. Dit wordt weerspiegeld in de bekende
vergelijking van Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928), voor de zgn.
Lorentz transformatie.
Hieruit volgt bijvoorbeeld dat de lengte
l
van een object waarvan de - relatieve - snelheid
v
de lichtsnelheid
C
nadert; afneemt tot oneindig klein.
(z. Bronnen o.a.: H.A. Lorentz, 1904: Electromagnetic phenomena in a system moving
with any velocity smaller than that of light, Proc. Acad. Science Amsterdam, vol 6, 1904, p.809-831.
A. Einstein, 1905: Zur Elektrodynamik bewegter Körper, In: 'Annalen der Physik', 30 juni 1905, Folge IV, Band 17,
resp. Vol. 322 (no. 10): p.891-921.
A. Einstein, 1916: Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie, In: 'Annalen der Physik', 20 maart 1916,
Folge IV, Band 49, resp. Vol.354 (no.7): p.769-822.
In het dagelijks leven op deze planeet zullen we niet snel direct met deze effecten geconfronteerd worden.
Enkele voorbeelden:
(·) Om één procent lengtecontractie te verkrijgen
van een object van 100 kg in rust, is een relatieve snelheid nodig van ruim 152 miljoen km. per uur,
oftewel ca. 14 procent van de lichtsnelheid, oftewel bijna ca. 4000 rotaties om de aarde per seconde,
hetgeen minstens 90 biljard (Am. quadrillion) Joule, d.i. 90 petaJoule aan energie kost,
het equivalent van ruim 1.428 keer de explosie van de atoombom (Little Boy) op Hiroshima.
(·) Voor tien procent lengtecontractie van zo'n object zijn deze getallen resp.
ruim 470 miljoen km. per uur, ruim 43 procent, ruim 11.738 rotaties per seconde, ruim 998 petaJoule,
c.q. ruim 15.851 keer dezelfde atoombom.
(·) Voor 99 procent lengtecontractie geldt voor deze variabelen: ruim 1 miljard km. per uur,
ruim 99,99 procent, ruim 26.929 rotaties per seconde, ruim 889 exaJoule, c.q. ruim 1,4 miljoen keer dezelfde atoombom.
Zie ook de matrix in:
Lorentz contraction analysis -
Transformations under relative velocity.