Transformimet e Lorencit

Në fizikë, transformimet e Lorencit janë një familje transformimesh lineare me gjashtë parametra nga një sistem referimi në hapësirë-kohë në një sistem tjetër që lëviz me një shpejtësi konstante në krahasim me të parin. Transformimi përkatës i anasjelltë më pas parametrizohet me negativin e kësaj shpejtësie. Transformimet kanë marrë emrin e fizikanit holandez Hendrik Lorentz .

Forma më e zakonshme e transformimit, e parametrizuar nga konstantja reale $v,$ që përfaqëson një shpejtësi të kufizuar në drejtimin $x$, shprehet si

$${\begin{aligned}t'&=\gamma \left(t-{\frac {vx}{c^{2}}}\right)\\x'&=\gamma \left(x-vt\right)\\y'&=y\\z'&=z\end{aligned}}$$

ku $(t,x,y,z)$ dhe $(t',x',y',z')$ janë koordinatat e një ngjarjeje në dy sistemet me origjina që përkojnë në t = t ′ =0, ku sistemi i paracaktuar shihet nga korniza e paprekur si duke lëvizur me shpejtësi $v$ përgjatë boshtit x, ku c është shpejtësia e dritës, dhe ${\textstyle \gamma =\left({\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}\right)^{-1}}$ është faktori i Lorencit . Kur shpejtësia $v$ është shumë më e vogël se $c$, faktori i Lorencit është paksa i ndryshëm nga 1, por ndërsa $v$ i afrohet c, $\gamma$ rritet pa kufi. Vlera e $v$ duhet të jetë më e vogël se c që transformimi të ketë kuptim.

Sistemet e referimit mund të ndahen në dy grupe: inercialë (lëvizje relative me shpejtësi konstante) dhe joinercialë (përshpejtuese, lëvizëse në shtigje të lakuara, lëvizje rrotulluese me shpejtësi këndore konstante, etj.). Termi "transformimet e Lorencit" i referohet vetëm transformimeve midis sistemeve inerciale, zakonisht në kontekstin e relativitetit special.

Në çdo sistem referimi, një vëzhgues mund të përdorë një sistem koordinativ vendor (zakonisht koordinata karteziane në këtë kontekst) për të matur gjatësitë dhe një orë për të matur intervalet kohore. Një ngjarje është diçka që ndodh në një pikë të hapësirës në një çast të kohës, ose më formalisht një pikë në hapësirë-kohë . Transformimet lidhin koordinatat hapësinore dhe kohore të një ngjarjeje të matur nga një vëzhgues në çdo sistem.

Ato zëvendësojnë transformimin galileas të fizikës njutoniane, e cila supozon një hapësirë dhe kohë absolute. Transformimi galileas është një përafrim i mirë vetëm me shpejtësi relative shumë më të vogla se shpejtësia e dritës. Transformimet e Lorencit kanë një numër karakteristikash jointuitive që nuk shfaqen në transformimet galilease. Për shembull, ato pasqyrojnë faktin që vëzhguesit që lëvizin me shpejtësi të ndryshme mund të matin largësi të ndryshme, kohë të bymyera/tkurrura, madje edhe renditje të ndryshme të ngjarjeve, por gjithmonë të tilla që shpejtësia e dritës të jetë e njëjtë në të gjitha sistemet e referimit inerciale. Pandryshueshmëria e shpejtësisë së dritës është një nga postulatet e relativitetit special .