UK 
EnglishТипова
Polski↔ Скорочення Лоренца — Довжина Рухомих Тіл СТВ
Скорочення Лоренца: рухомі тіла коротшають уздовж напрямку руху. Змінюйте швидкість і порівнюйте власну довжину зі спостережуваною.
Схожі симуляції
Про цю симуляцію
Ця симуляція візуалізує скорочення довжини Лоренца-Фіцджеральда зі спеціальної теорії відносності: рухома лінійка малюється коротшою вздовж напрямку руху рівно на фактор 1/γ, де γ = 1/√(1-β²) і β = v/c. Власна довжина зафіксована на L0 = 300 px, а спостережувана довжина Lobs = L0/γ перераховується наживо, коли ви перетягуєте повзунок β від 0 до 0,999. Пунктирний контур позначає початкове положення власної довжини для порівняння, тоді як друга, зелена лінійка, орієнтована поперечно до руху, залишається повністю незмінною, оскільки скорочення довжини діє лише вздовж напрямку руху.
🔬 Що це показує
Фіолетова лінійка, що рухається зі швидкістю β = v/c, перемальовується з шириною Lobs = L0/γ px, поруч із пунктирним контуром її початкової довжини спокою 300 px, щоб ви бачили, наскільки вона стала коротшою. Зелена лінійка нижче представляє вимір, перпендикулярний руху, і ніколи не змінює розмір, ілюструючи, що скорочується лише паралельний вимір.
🎮 Як користуватися
Перетягуйте повзунок β (від 0 до 0,999, крок 0,001), щоб задати швидкість об'єкта як частку швидкості світла c, і спостерігайте, як лінійка стискається в реальному часі. Використовуйте ▶ Анімувати, щоб автоматично прогнати β до 0,999 і назад, ↺ Скинути, щоб повернутися до β = 0, або натисніть кнопку пресету (β = 0.1, 0.5, 0.8, 0.9, 0.99).
💡 Чи знали ви?
Скорочення довжини незалежно запропонували Джордж Фіцджеральд у 1889 році та Гендрик Лоренц у 1892 році, щоб пояснити нульовий результат експерименту Майкельсона-Морлі, за роки до того, як Ейнштейн вивів його з постулатів спеціальної теорії відносності в 1905 році. При β = 0,99 ця симуляція обчислює γ ≈ 7,09, тобто лінійка стискається лише до приблизно 14% своєї власної довжини.
Часті запитання
Яку формулу ця симуляція використовує для скорочення довжини?
Вона використовує стандартне співвідношення спеціальної теорії відносності L = L0/γ, рівносильне L = L0·√(1-β²), де L0 — власна довжина 300 пікселів, β = v/c — значення повзунка швидкості, а γ = 1/√(1-β²) — фактор Лоренца. Симуляція перераховує γ і спостережувану довжину Lobs щоразу, коли змінюється β.
Чому скорочується лише одна лінійка, а не інша?
Скорочення довжини впливає лише на вимір, паралельний напрямку руху. Фіолетова лінійка представляє цей паралельний вимір, і її намальована ширина дорівнює L0/γ. Зелена лінійка нижче представляє поперечний вимір (перпендикулярний руху), який спеціальна теорія відносності передбачає повністю незмінним, тому вона завжди малюється на повній власній довжині 300 пікселів незалежно від β.
Яка найвища швидкість, яку можна обрати, і чому не точно швидкість світла?
Повзунок β змінюється від 0 до 0,999, тобто до 99,9% швидкості світла. Він зупиняється до β = 1, бо фактор Лоренца γ = 1/√(1-β²) прямує до нескінченності, коли β наближається до 1, що зробило б довжину об'єкта математично нульовою, а формулу — невизначеною — межа, якої жоден масивний об'єкт фізично не досягає.
Що показують кнопки пресетів?
Кожна кнопка пресету переносить β безпосередньо до поширеного еталонного значення — 0,1, 0,5, 0,8, 0,9 або 0,99 — а підпис кнопки також вказує результуючий γ (наприклад γ = 7,09 при β = 0,99), щоб ви могли швидко порівняти, наскільки драматично зростає скорочення при наближенні швидкості до c.
Що роблять елементи керування анімацією та скиданням?
Кнопка ▶ Анімувати запускає автоматичне сканування, що збільшує β малими кроками до 0,999, а потім повертається назад до 0, безперервно оновлюючи лінійку, γ і панель формул; повторне натискання (⏹ Стоп) зупиняє сканування на поточному значенні. Кнопка ↺ Скинути негайно зупиняє будь-яку анімацію й повертає β до 0.