Galileiho transformace
Galileiho transformace jsou transformační rovnice umožňující pomocí souřadnic x, y, z, t nějaké události U v inerciální vztažné soustavě S vyjádřit souřadnice x' , y' , z' , t' téže události v jiné inerciální vztažné soustavě S' , která se vzhledem k původní soustavě S pohybuje konstantní rychlostí v.
Matematické vyjádření
editovatPro pohyb ve směru rovnoběžném s osou x platí:
Pro čas platí ve chvíli, kdy počátky inerciálních vztažných soustav splývají. Tato transformace tedy považuje čas za neměnný a mění pouze prostorové souřadnice.
Inverzní transformace
editovatK vyjádření události v soustavě S' prostřednictvím souřadného systému soustavy S můžeme použít tzv. inverzní Galileiho transformaci.
Transformace rychlosti
editovatPředpokládejme, že v soustavě S se pohybuje hmotný bod rychlostí , jejíž složky jsou , a . Složky rychlosti soustavě S' získáme derivací vztahů pro Galileiho transformaci, tzn.
To odpovídá vztahu pro skládání rychlostí z klasické mechaniky.
Vlastnosti
editovatGalileiho transformace sice odpovídá našim zkušenostem, narušuje však postuláty (speciální) teorie relativity. Ukazuje se např., že vztahy popisující elektrické a magnetické jevy mají při použití Galileiho transformace v obou soustavách zcela rozdílné tvary, což odporuje prvnímu postulátu. I druhý postulát je porušen, neboť dostaneme-li při měření rychlosti světla podél osy x v soustavě S hodnotu , bude podle výrazu pro transformaci rychlosti v soustavě S' rychlost světla .
Galileiho transformace je přijatelná pouze pro malé rychlosti ve srovnání s rychlostí světla, tzn. . Pro velké rychlosti je však nutno použít Lorentzovu transformaci. Platnost Galileiho transformace se tedy omezuje na klasickou mechaniku, zatímco v teorii relativity se používá Lorentzova transformace.
Galileiho transformace však svůj význam neztratila, neboť člověk se ve svém okolí běžně setkává spíše s rychlostmi malými, a pro běžnou potřebu (např. technické praxe) je Galileiho transformace postačující.
Související články
editovatExterní odkazy
editovat- Obrázky, zvuky či videa k tématu Galileiho transformace na Wikimedia Commons
Literatura
editovat- Galileo 1638 Discorsi e Dimostrazioni Matematiche, intorno á due nuoue scienze 191 - 196, vydavatel Lowys Elzevir (Louis Elsevier), Leiden