سرعت نسبی
معنی کلمه سرعت نسبی در دانشنامه عمومی
ما با حرکت نسبی در تقریب کلاسیک ( یا غیر نسبی، یا تقریب نیوتنی ) شروع می کنیم که همه سرعت ها بسیار کمتر از سرعت نور است. این با تبدیل های گالیله همراه است. تصویر یک مرد را در بالای قطار نشان می دهد. در ساعت ۱:۰۰ بعد از ظهر شروع به قدم زدن با سرعت ۱۰ کیلومتر / ساعت می کند. قطار هم در حال حرکت با سرعت ۴۰ کیلومتر / ساعت است. تصویر مرد و قطار را در دو زمان نشان می دهد: اول، زمانی که سفر آغاز شده است، و یک ساعت بعد در ساعت ۲ بعد از ظهر. تصویر نشان می دهد که مرد ۵۰ کیلومتر از نقطه شروع فاصله دارد چون یک ساعت با قطار و خودش حرکت کرده اند. این، طبق تعریف، سرعت ۵۰ کیلومتر / ساعت، که نشان می دهد که روش محاسبه سرعت نسبی در این حالت، جمع دو سرعت است.
تصویر ساعت ها و خط کش به خواننده یادآوری می کند که در حالی که منطق پشت این محاسبات بی عیب و نقص به نظر می رسد، پیش فرض های اشتباه در مورد چگونگی رفتار ساعت ها و خط کش دارد. ( آزمایش قطار و پلت فرم را ببینید. ) به رسمیت شناختن این مدل کلاسیک از حرکت نسبی نقض نسبیت خاص است، ما مثال را به یک معادله تعمیم می دهیم:
که:
شکل دو شی A و B که با سرعت ثابت حرکت می کنند را نشان می هد. معادلات حرکت عبارتند از:
که زیرنویس i اشاره به جابجایی اولیه ( در زمان t برابر با صفر ) است. تفاوت بین دو بردار جابه جایی، r → B − r → A ، نشان دهنده محل B از دید A می باشد.
از این رو:
پس از جایگذاری v → A | C = v → A and v → B | C = v → B ، ما داریم:
برای ساخت نظریه حرکت نسبی سازگار با نظریه نسبیت خاص، ما باید یک قاعده متفاوت اتخاذ کنیم. برای ادامه کار در محدودهٔ نیوتنی ( غیر نسبی ) ، ما با یک تبدیل گالیله در یک بعد شروع می کنیم:
که در آن x 'موقعیت است که توسط یک چارچوب مرجع که با سرعت، v در چارچوب مرجع «پرایم دار» ( x ) حرکت می کند دیده می شود. با مشتق گرفتن از دو معادله فوق، ما، d x ′ = d x − v d t و آنچه که ممکن است به عنوان بدیهی مشهود باشد d t ′ = d t بدست می آوریم، داریم:
برای بازیابی عبارات قبلی برای سرعت نسبی، فرض می کنیم که ذره A مسیری را که توسط dx / dt تعریف شده در مرجع بدون پرایم ( و در نتیجه dx ′ / dt ′ در چارچوب پرایم دار ) دنبال می شود. بدین ترتیب d x / d t = v A ∣ O و d x ′ / d t = v A ∣ O ′ ، جایی که O و O ′ اشاره به حرکت A از دید به ترتیب چارچوب بدون پرایم و با پرایم است. به یاد بیاورید که v یک حرکت ثابت در چارچوب پرایم دار شده است، همان طور که از چارچوب بدون پرایم دیده می شود؛ بنابراین ما داریم v = v O ′ ∣ O ، و:
معنی کلمه سرعت نسبی در ویکی واژه
جملاتی از کاربرد کلمه سرعت نسبی
پوانکاره، اهمیت توجه به ناوردایی قوانین فیزیک در تبدیلات را روشن ساخت و نخستین کسی بود که تبدیل لورنتس را مدرن و سامان‌یافته پیش نهاد. او باقی تبدیلات سرعت نسبی را کشف کرد و ۱۹۰۵، آن‌ها را در نامه‌ای به فیزیک‌دان هلندی هندریک لورنتز (۱۹۲۸–۱۸۵۳) بیان کرد. به‌این‌ترتیب، او به ناوردایی کامل معادلات ماکسول رسید که در فرمول‌بندی نسبیت خاص نقش مهمی داشت.
دقیق‌ترین و صحیح‌ترین آزمایش‌ها در این باره را آلبرت مایکلسون و ادوارد مورلی در سال ۱۸۸۷ انجام دادند. آن‌ها سرعت دو پرتو نور عمود برهم را اندازه‌گیری کردند. از آنجا که این دو پرتو نور درون محیط اتر قرار دارند و کره زمین در دو حرکت وضعی و انتقالی در درون این ماده دچار تغییر جهت و راستا می‌شود، سرعت نسبی این دو پرتو نور باید در زمان‌های گوناگون شبانه روز و سال، با یکدیگر تفاوت داشته باشد؛ ولی این دو دانشمند هیچگونه تغییری در این دو پرتو نور مشاهده نکردند. گویی نور صرف نظر از سرعت و جهت حرکت ناظر، با سرعت ثابتی نسبت به مکان ناظر حرکت می‌کند.
در پایان سده، تناقضات موجود در اندیشه اتر نمایان شد. سرعت نور را در اتر ثابت می‌دانستند ولی بر اساس قوانین سرعت نسبی، می‌پنداشتند که اگر درون اتر همسو با نور حرکت کنید، سرعت نور کمتر و اگر در جهت مخالف نور حرکت کنید، سرعت آن بیشتر به نظر می‌رسد.