Relativistická mechanika - mechanika, která studuje pohyb těles s rychlostí blízkou rychlosti světla.
Na základě speciální teorie relativitybudeme analyzovat koncepci souběžnosti dvou událostí, které se vyskytují v různých referenčních referenčních soustavách. To je zákon Lorentze. Předpokládejme, že máme stacionární systém XOY a systém X1O1Y1, který se pohybuje relativně k systému XOY rychlostí V. Uvádíme notaci:
ХОУ = К, Х1О1У1 = К1.
Předpokládáme, že existují dva systémySpeciální instalace s fotobuňkami, které se nacházejí v bodech AC a A1C1. Vzdálenost mezi nimi bude stejná. Přesně uprostřed mezi A a C jsou A1 a C1 v pásmu umístění elektrických svítilen B a B1. Tyto žárovky jsou současně rozsvíceny v okamžiku, kdy B a B1 směřují jeden k druhému.
Předpokládejme, že v počátečním okamžikuSystémy K a K1 jsou kombinovány, ale jejich nástroje jsou navzájem vyrovnány. Během pohybu K1 vůči K při rychlosti V v určitém časovém okamžiku se B a B1 vyrovnají. V tomto okamžiku se rozsvítí žárovky, které jsou v těchto místech. Pozorovatel, který je v systému K1, určuje současný vzhled světla v Al a Cl. Podobně, pozorovatel v systému K řeší současně vzhled světla v A a C. V tomto případě, je-li pozorovatel v K zachytí světlo distribuční soustavy K1, bude si všiml, že světlo, které pochází z B1 nepřijde současně až A1 a C1 . To je způsobeno tím, že K1 systém pohybuje rychlostí v vzhledem k K. systému
Tato zkušenost potvrzuje, že hodinupozorovatele v systému K1 se události A1 a C1 vyskytují současně a podle hodin pozorovatele v systému K se takové události ukáží být ne současně. To znamená, že časový interval závisí na stavu referenčního rámce.
Výsledky analýzy tak ukazují, že rovnost, která je přijata v klasické mechaniky, je považována za neplatnou, a to: t = t1.
Zohlednění znalostí základů speciální teorierelativnosti a v důsledku vedení a analýzy množství experimentů Lorentz navrhl rovnice (Lorentzovy transformace), které zlepšují klasické galilejské transformace.
Předpokládejme, že v systému K existuje segment AB,jejichž souřadnice jsou A (x1, y1, z1), B (x2, y2, z2). Z Lorentzovy transformace je známo, že souřadnice y1 a y2, stejně jako z1 a z2 se mění s ohledem na galilejské transformace. Souřadnice x1 a x2 se mění podle Lorentzovy rovnice.
Délka segmentu AB v systému K1 je přímo úměrná změně segmentu A1B1 v systému K. Proto existuje relativistické zkrácení délky segmentu kvůli zvýšení rychlosti.
Z Lorentzovy transformace je závěr následující: při pohybu rychlostí, která je blízká rychlosti světla, nastává tzv. Časové zpoždění (paradox dvojčat).
V systému K nechte čas mezi dvěma událostmije definována následovně: t = t2-t1 a v systému K1 je čas mezi dvěma událostmi definován jako t = t22-t11. Čas v souřadnicovém systému, ve vztahu k němuž se předpokládá, že je nehybný, se nazývá správný čas systému. Pokud je správný čas v systému K větší než správný čas v systému K1, můžeme říci, že rychlost není nulová.
V mobilním systému K se čas zpomaluje, což se měří v stacionárním systému.
Z mechaniky je známo, že když se tělo pohybujevzhledem k nějakému souřadného systému při rychlosti V1, a takového systému se pohybuje vzhledem k pevnému systému souřadnic s rychlostí V2, rychlost orgánů vzhledem ke stacionární souřadnicového systému definovaného takto: V = V1 + V2.
Tento vzorec není vhodný pro určení rychlosti těles v relativistické mechanice. Pro takovou mechaniku, kde se používají Lorentzovy transformace, je platný následující vzorec:
V = (V1 + V2) / (1 + V1V2 / cm3).
