Kluczowe pojęcia

Kluczowe pojęcia

czas własny $\Delta \tau$ (ang. proper time)

czas trwania zdarzenia mierzony przez obserwatora, dla którego początek i koniec zdarzenia zachodzą w tym samym miejscu

długość własna $L_0$ (ang. proper length)

odległość między dwoma punktami mierzona przez obserwatorów będących w spoczynku względem obu punktów (czyli w ich układzie spoczynkowym); na przykład długość ogona myszy laboratoryjnej mierzona przez biologów

doświadczenie Michelsona-Morleya (ang. Michelson-Morley experiment)

eksperyment wykonany w 1887 roku, który udowodnił, że prędkość światła w próżni nie zależy od ruchu Ziemi wokół Słońca

drugi postulat szczególnej teorii względności (ang. second postulate of special relativity)

niezależnie od układu odniesienia światło porusza się z prędkością $c$ we wszystkich kierunkach

dylatacja czasu (ang. time dilation)

wydłużenie czasu pomiędzy dwoma zdarzeniami, obserwowane z poruszającego się układu odniesienia w stosunku do układu spoczynkowego (układu, w którym oba zdarzenia zachodzą w tym samym miejscu)

energia całkowita (ang. total energy)

suma wszystkich form energii danej cząstki, w tym energii spoczynkowej i kinetycznej, dana wzorem $E=\gamma m{c}^2$, dla cząstki o masie $m$ i poruszającej się z prędkością $u$, gdzie $\gamma =1∕\sqrt{1-u^2∕c^2}$

energia spoczynkowa (ang. rest energy)

energia zmagazynowana w ciele pozostającym w spoczynku: $E_0=m{c}^2$

klasyczne dodawanie prędkości (transformacja Galileusza) (ang. classical (Galilean) velocity addition)

dodawanie prędkości w przypadku $v\ll c$, a więc gdy ich wartość jest dużo mniejsza od wartości prędkości światła; wówczas prędkości dodajemy do siebie jak zwyczajne liczby przy przemieszczeniu w jednym wymiarze: $u=v+u^{\prime }$, gdzie $v$ jest prędkością względną między dwoma obserwatorami, $u$ to prędkość ciała względem jednego z obserwatorów, a $u^{\prime }$ odpowiada prędkości tego ciała względem drugiego obserwatora

linia świata (ang. world line)

ścieżka przez czasoprzestrzeń

masa spoczynkowa (ang. rest mass)

masa obiektu mierzona przez obserwatora pozostającego w spoczynku w stosunku do danego obiektu (dla odróżnienia od masy relatywistycznej, określenia używanego w starszych podręcznikach; obecnie niekonieczny jest tu przymiotnik „spoczynkowa”)

pęd relatywistyczny $\overrightarrow{p}$ (ang. relativistic momentum)

pęd ciała poruszającego się z prędkością relatywistyczną; $\overrightarrow{p}=\gamma m\overrightarrow{u}$

pierwszy postulat szczególnej teorii względności (ang. first postulate of special relativity)

prawa fizyki są takie same we wszystkich inercjalnych układach

prędkość światła (ang. speed of light)

stała prędkość niezależna od układu odniesienia w teorii względności; maksymalna prędkość, z jaką mogą poruszać się cząstki lub jakiekolwiek sygnały

relatywistyczna energia kinetyczna (ang. relativistic kinetic energy)

energia kinetyczna ciała poruszającego się z prędkością relatywistyczną

relatywistyczne dodawanie prędkości (ang. relativistic velocity addition)

dodawanie prędkości bliskich prędkości światła

skrócenie długości (ang. length contraction)

zmniejszenie obserwowanej długości $L$ zdarzenia w stosunku do jego długości własnej $L_0$, gdy długość ta mierzona jest w układzie odniesienia poruszającym się z prędkością względną $v$

szczególna teoria względności (ang. special theory of relativity)

teoria zaproponowana w 1905 roku przez Alberta Einsteina, która zakłada, że prawa fizyki i prędkość światła są takie same dla każdego obserwatora

transformacja Galileusza (ang. Galilean transformation)

przekształcenie współrzędnych przestrzennych i czasowych pewnego zdarzenia z jednego układu odniesienia na drugi, zgodne z mechaniką klasyczną

transformacja Lorentza (ang. Lorentz transformation)

przekształcenie współrzędnych przestrzennych i czasowych pewnego zdarzenia z jednego układu odniesienia na drugi, zgodne ze szczególną teorią względności

układ inercjalny (ang. inertial frame of reference)

układ odniesienia, w którym ciało będące w spoczynku pozostaje w spoczynku, a ciało w ruchu porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym, jeżeli nie wpływa na nie żadna zewnętrzna siła

układ spoczynkowy (ang. rest frame)

układ odniesienia, w którym obserwator jest w spoczynku względem danego obiektu

zasada względności Galileusza (ang. Galilean relativity)

jeżeli obserwator mierzy prędkość pewnego ciała w jednym układzie odniesienia, a układ ten porusza się z pewną prędkością względem innego układu odniesienia, to obserwator znajdujący się w drugim układzie odniesienia zmierzy prędkość wspomnianego ciała jako sumę wektorową prędkości względnej między układami i ciała

zdarzenie (ang. event)

zjawisko w czasie i przestrzeni opisane przez współrzędne czasowe i przestrzenne $\left(x,y,z,t\right)$, obserwowane względem pewnego układu odniesienia