Diferencia entre la transformación de Lorentz y la transformación de Galileo

Lorentz Transformación vs Galileo Transformación
 

Cuando se describe el movimiento de un objeto, se emplea un conjunto de ejes de coordenadas, que se pueden usar para señalar la posición, la orientación y otras propiedades. Dicho sistema de coordenadas se denomina marco de referencia..

Dado que diferentes observadores pueden usar diferentes marcos de referencia, debe haber una forma de transformar las observaciones hechas por un marco de referencia, para adaptarse a otro marco de referencia. La transformación galileana y la transformación de Lorentz son ambas formas de transformar las observaciones. Pero ambos se pueden usar solo para marcos de referencia que se mueven con velocidades constantes entre sí.

¿Qué es una transformación galileana??

Las transformaciones galileanas se emplean en la física newtoniana. En la física newtoniana, se supone que existe una entidad universal llamada "tiempo" que es independiente del observador..

Supongamos que hay dos marcos de referencias. S(x, y, z, t)y S ' (x ', y', z ', t')de los cuales S está en reposo y S ' se mueve con velocidad constante v a lo largo de la dirección de la X-eje del marco S. Ahora suponga que ocurre un evento en el punto P que en la coordenada espacio-tiempo (x, y, z, t) con respecto al marco S. Luego, la transformada galileana da la posición del evento según lo observado por un observador en el marco S '. Asume la coordenada espacio-tiempo con respecto a S ' es (x ', y', z ', t') entonces x '= x - Vermont, y '= y, z '= z y t' = t. Esta es la transformación galileana..

Diferenciando estos con respecto a t ' Se obtienen las ecuaciones de transformación de velocidad galileanas. Si tu = (tu_X,tu_y,tu_z) es la velocidad de un objeto como lo observa un observador en S luego la velocidad del mismo objeto observado por un observador en S ' es dado por tu= (tu_X', u_y', u_z')dónde  tu_X' = tu_X- v,tu_y' = tu_y ytu_z' = tu_z. Es interesante notar que bajo las transformaciones galileanas, la aceleración es invariante; es decir, la aceleración de un objeto es la observada para ser la misma por todos los observadores.

¿Qué es una transformación de Lorentz??

Las transformaciones de Lorentz se emplean en la relatividad especial y la dinámica relativista. Las transformaciones galileanas no predicen resultados precisos cuando los cuerpos se mueven con velocidades más cercanas a la velocidad de la luz. Por lo tanto, las transformaciones de Lorentz se utilizan cuando los cuerpos viajan a tales velocidades..

Ahora considere los dos marcos en la sección anterior. Las ecuaciones de transformación de Lorentz para los dos observadores son: x '=γ (x- Vermont), y '= y, z '= z y t' =γ (t - vx/do²) dónde do es la velocidad de la luz y γ = 1 / √ (1 - v²/do²). Observe que de acuerdo con esta transformación, no hay una cantidad universal como el tiempo, ya que depende de la velocidad del observador. Como consecuencia de esto, los observadores que viajan a diferentes velocidades medirán diferentes distancias, diferentes intervalos de tiempo y observarán diferentes ordenamientos de eventos..