|  |
| --- |
| از نوشتارهای مربوط به |
| فضازمان |
|  |
| نسبیت خاصنسبیت عام |
| آشناییاصل هم‌ارزیهندسه دیفرانسیلمعادلات میدان اینشتین |
| انواعفضازمانفضای مینکوفسکینمودارهای فضازمانفضازمان در نسبیت عام |
| ریاضیاتتبدیل لورنتستوپولوژی فضازمانمعادلات میدان اینشتین |
| رابطه با گرانشگرانشقانون جهانی گرانش نیوتوننسبیت عام |
| * ن
* ب
* و
 |

مختصات لورنتس (Lorentz transformation) در نسبیت خاص، **تبدیلات لورنتس** معادله هایی هستند که مختصه‌های فضایی و زمانی یک رویداد را از دید دو ناظر مختلف به هم تبدیل می‌کنند. یعنی اگر یک ناظر برای رویداد خاصی در فضا-زمان مختصه‌های مکانی x و y و z و زمان t را اندازه بگیرد، و ناظر دیگری (که در مکان دیگری واقع است و با سرعت خاصی نسبت به ناظر اول حرکت می‌کند) مختصه‌های {\displaystyle x'}،{\displaystyle y'}،{\displaystyle z'} و {\displaystyle t'} را برای همان رویداد اندازه بگیرد، تبدیلات لورنتس رابطهٔ بین این دو مختصات را بیان می‌کند.

پیش از نسبیت خاص، این کار با تبدیلات گالیله انجام می‌شد.اما نظریه نسبیت خاص نشان داد که قوانین ماکسول زمانی که تحت تبدیل گالیله قرار بگیرند دچار تناقض می شوند از این رو یا باید معادلات ماکسول را اشتباه تلقی کرد یا تبدیلات گالیله. اما انیشتین در اقدامی خلاقانه تبدیل لورنتس را جایگزین تبدیلات گالیله کرد که قوانین ماکسول در تبدیل لورنتس دچار تناقض نمی شوند و شکل صحیح خود را حفظ می کنند. تبدیلات لورنتس تا قبل از نظریه نسبیت خاص هیچ توجیه فیزیکی نداشتند تاکه برای اولین بار انیشتین با طرح نسبی بودن زمان ، تبدیلات گالیله ایی را نقض کرد و سپس مکانیک را تحت تبدیل لورنتس تصحیح کرد. تبدیلات گالیله در سرعتهای زیاد (نزدیک به سرعت نور) با مشکل مواجه می‌شوند و باید با تبدیلات لورنتس جایگزین شوند. اگرچه، در سرعت‌های کم (کم نسبت به سرعت نور)، یعنی در بیشتر کاربردهای روزمره، تبدیلات گالیله تقریباً نتایج مشابهی با تبدیلات لورنتس دارند.

شکل تبدیلات لورنتس
------------------

ساده‌ترین شکل تبدیلات لورنتس مربوط به حالتی است که دو دستگاه S و {\displaystyle S'} نسبت به هم فقط «خیز» (boost) داشته باشند؛ یعنی دستگاه {\displaystyle S'} با سرعت v نسبت به دستگاه S حرکت کند و سرعت v در راستای محور {\displaystyle x'} باشد و محورهای دو دستگاه در لحظهٔ {\displaystyle t=t'=0} برهم منطبق باشند. تبدیلات لورنتس در این حالت عبارت‌اند از:

{\displaystyle x'={\frac {x-vt}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}}
{\displaystyle y'=y\,}
{\displaystyle z'=z\,}
{\displaystyle t'={\frac {t-{\frac {v}{c^{2}}}x}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}}

با معرفی کمیت سودمندی به نام \gamma  (گاما) می‌توان تبدیلات لورنتس را به شکل ساده‌تری نوشت:

{\displaystyle \gamma ={\frac {1}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}}
{\displaystyle x'=\gamma (x-vt)\,}
{\displaystyle y'=y\,}
{\displaystyle z'=z\,}
{\displaystyle t'=\gamma (t-{\frac {v}{c^{2}}}x)}

در حالت کلی شکل تبدیلات لورنتس پیچیده‌تر می‌شود. برای نمایش تبدیلات لورنتس در حالت کلی، از گروه لورنتس استفاده می‌شود.

جستارهای وابسته
---------------

* نسبیت خاص
* تبدیلات گالیله
* سرعت جهانی نور

منابع
-----

* جری ماریون، استیفن تورنتون، *دینامیک کلاسیک ذرات و سیستم‌ها،* ترجمهٔ جلال‌الدین پاشایی‌راد، بهرام معلمی، تهران: مرکز نشردانشگاهی، ۱۳۷۴ شابک ‎۹۶۴−۰۱−۰۷۸۳−۲.
* رابرت رزنیک، *آشنایی با نسبیت خاص،* ترجمهٔ جعفر گودرزی، مرکز نشر دانشگاهی، تهران: ۱۳۷۴ شابک ‎۹۶۴−۰۱−۰۱۱۷−۶.
* آلبرت اینشتین، *اینشتین ۱۹۰۵: مجموعهٔ مقاله‌های سال ۱۹۰۵،* ترجمهٔ احمد شریعتی، تهران: دانشگاه الزهراء، ۱۳۸۳.

| * ن
* ب
* و
نظریه نسبیت |
| --- |
| نسبیت خاص | 

|  |  |
| --- | --- |
| پیش‌زمینه | 
* اصل نسبیت
* آشنایی با نسبیت خاص
* نسبیت خاص

 |
| بنیان‌ها | 
* سینماتیک (مکانیک)
* چارچوب مرجع
* سرعت نور
* معادلات ماکسول

 |
| فرمول‌بندی | 
* ناوردایی گالیله‌ای
* ترادیسی‌های گالیله
* تبدیل لورنتس

 |
| نتایج | 
* اتساع زمان
* جرم نسبیتی
* هم‌ارزی جرم و انرژی
* انقباض طول
* نسبیت همزمانی
* اثر دوپلر نسبیتی
* Thomas precession
* Relativistic disks

 |
| فضازمان | 
* فضای مینکوفسکی
* جهان‌خط
* نمودار مینکوفسکی
* مخروط نوری

 |

 |  |
| نسبیت عام | 

|  |  |
| --- | --- |
| پیش‌زمینه | 
* آشنایی با نسبیت عام
* ریاضیات نسبیت عام
* نسبیت عام

 |
| مفاهیم بنیادین | 
* نسبیت خاص
* اصل هم‌ارزی
* جهان‌خط
* هندسه ریمانی
* نمودار مینکوفسکی
* فضازمان در نسبیت عام

 |
| پدیده‌ها | 
* مسئله دو جسم در نسبیت عام
* همگرایی گرانشی
* موج گرانشی
* کشش چارچوب
* اثر ژئودزیکی
* افق رویداد
* تکینگی گرانشی
* سیاه‌چاله

 |
| معادلات | 
* گرانش خطی‌شده
* صورت گرایی پسا-نیوتنی پارامتری
* معادلات میدان اینشتین
* ژئودزیک‌ها در نسبیت عام
* معادلات فریدمان
* صورت‌گرایی ای‌دی‌ام
* صورت‌گرایی بی‌اس‌اس‌ان
* معادله هامیلتون-ژاکوبی-اینشتین

 |
| مباحث پیشرفته | 
* نظریه کالوزا-کلین
* گرانش کوانتومی

 |
| پاسخ‌های کامل در نسبیت عام | 
* متریک شوارتس‌شیلد
* متریک رایسنر-نوردشتروم
* متریک گودلمتریک کر
* نیومن متریک (کر)
* متریک کازنر
* فضای تاب–نات
* مدل میلن
* متریک فریدمان-لومتر-رابرتسون-واکر
* فضازمان موج پی پی
* غبار ون استاکم

 |

 |
| دانشمندان | 
* آلبرت اینشتین
* هندریک لورنتز
* داویت هیلبرت
* آنری پوانکاره
* کارل شوارتزشیلد
* ویلم دو سیتر
* هانس رایسنر
* گونار نوردشتروم
* هرمان ویل
* آرتور استنلی ادینگتون
* الکساندر فریدمان
* ادوارد آرتور میلن
* فریتز زوئیکی
* ژرژ لومتر
* کورت گودل
* جان ویلر
* Robertson
* جیمز ماکسول باردین
* آرتور جئوفری واکر
* روی کر
* سوبرامانیان چاندراسخار
* یورگن الرس
* راجر پنروز
* استیون هاوکینگ
* جوزف تیلور
* راسل هالس
* ویلم ژاکوب ون استاکم
* آبراهام هاسکل تاب
* ازرا نیومن
* شینگ تونگ یائو
* کیپ تورن
* مشارکت‌کنندگان در نسبیت عام

 |

|  |  |
| --- | --- |
| آیکون خرد | این یک مقالهٔ خرد فیزیک است. می‌توانید با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید. |