Perbedaan Antara Transformasi Lorentz dan Transformasi Galilea

Lorentz Transformasi vs Galilea Transformasi
 

Seperangkat sumbu koordinat, yang dapat digunakan untuk menunjukkan posisi, orientasi, dan properti lainnya, digunakan saat menggambarkan gerakan suatu objek. Sistem koordinat semacam itu disebut kerangka acuan.

Karena pengamat yang berbeda dapat menggunakan kerangka referensi yang berbeda, harus ada cara mengubah pengamatan yang dilakukan oleh satu kerangka referensi, agar sesuai dengan kerangka referensi lain. Transformasi Galilea dan Transformasi Lorentz keduanya merupakan cara transformasi pengamatan. Tetapi keduanya dapat digunakan hanya untuk kerangka referensi yang bergerak dengan kecepatan konstan sehubungan satu sama lain.

Apa itu Transformasi Galilea?

Transformasi Galilea digunakan dalam Fisika Newton. Dalam fisika Newton, diasumsikan ada entitas universal yang disebut 'waktu' yang independen terhadap pengamat.

Asumsikan ada dua kerangka referensi S(x, y, z, t)dan S ' (x ', y', z ', t') dari mana S diam dan S ' bergerak dengan kecepatan konstan v sepanjang arah x-sumbu bingkai S. Sekarang asumsikan bahwa suatu peristiwa terjadi pada titik P yang pada koordinat ruang-waktu (x, y, z, t) sehubungan dengan frame S. Kemudian transformasi Galilea memberikan posisi peristiwa sebagaimana diamati oleh seorang pengamat dalam bingkai S '. Asumsikan koordinat ruang-waktu berkenaan dengan S ' adalah (x ', y', z ', t') kemudian 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 kamu = (kamu_x,kamu_y,kamu_z) adalah kecepatan suatu objek seperti yang diamati oleh pengamat di S lalu kecepatan benda yang sama seperti yang diamati oleh pengamat di S ' diberikan oleh kamu= (kamu_x', kamu_y', kamu_z')dimana  kamu_x' = kamu_x- v,kamu_y' = kamu_y dankamu_z' = kamu_z. Sangat menarik untuk dicatat bahwa di bawah transformasi Galilea, akselerasi tidak berubah; mis. akselerasi suatu benda adalah yang diamati sama dengan semua pengamat.

Apa itu Lorentz Transformation?

Lorentz Transformations digunakan dalam relativitas khusus dan dinamika relativistik. Transformasi Galilea tidak memprediksi hasil yang akurat ketika benda bergerak dengan kecepatan lebih dekat dengan kecepatan cahaya. Karenanya, transformasi Lorentz digunakan ketika benda bergerak dengan kecepatan seperti itu.

Sekarang perhatikan dua frame di bagian sebelumnya. Persamaan transformasi Lorentz untuk dua pengamat adalah x '=γ (x- vt), y '= y, z '= z dan t' =γ (t - vx/c²) dimana c adalah kecepatan cahaya dan γ = 1 / √ (1 - v²/c²). Perhatikan bahwa menurut transformasi ini, tidak ada kuantitas universal sebagai waktu, karena tergantung pada kecepatan pengamat. Sebagai akibatnya, pengamat yang bepergian dengan kecepatan yang berbeda akan mengukur jarak yang berbeda, interval waktu yang berbeda dan mengamati urutan peristiwa yang berbeda.