Nisbiylik nazariyasi elementlari. Galeley va lorens almashtirishlari

Vaqt oralig’ining nisbiyligi
Lorents almashtirishlari bir vaqtlilik tushunchasining nisbiy xarakterda ekanligini miqdor jixatdan aniqlashga imkon beradi. Aytaylik, biror K' sisetamaning X₁va X₂ nuqtalarida vaqtning t' paytida ikki voqea ro’y bergan (mas. ikki chiroq yonib o’chgan) bo’lsin. Klassik mexanika nuqtai nazaridan bir inertsial sistemada (K' sistemada), bir vaqtda ro’y bergan ikki voqea boshqa xamma inertsial sistemalarda jumladan K sistemada xam ayni shu vaqtda yuz beradi.
Nisbiylik nazariyasi nuqtai nazaridan esa boshqacha xulosa kelib chiqadi: bir inertsial sistemada bir vaqtda yuz bergan ikki voqea, boshqa inertsial sistemada bir vaqtda yuz berishi mumkin emas. Tabiatda o’zaro aloqador voqealarning biri, albatta sabab, ikkinchisi esa, albatta oqibat bo’lib keladi. Masalan, qorong’i xonani yoritish uchun avvalo chiroq yoqish zarur. Bu yerda chiroq yonishi sabab, xonaning yoritilishi oqibat bo’ladi. Nisbiylik nazariyasi shuni ko’rsatadiki, bir vaqtlilik nisbiy bo’lsa-da, sabab va oqibat xech qachon va xech bir sanoq sistemasida o‟rinlarini almashtirishlari mumkin emas, bunday xollarda xamisha oqibat sababdan kelib chiqadi. Endi standart soatlardan biri boshqalariga nisbatan to’g’ri chiziqli tekis xarakat qilganida qanday xodisa yuz berishini ko’raylik. Nisbiylik nazariyasi isbotlaydiki, soatning yurishi yoki nisbiylik jarayonlarining o’tishi xarakat xolatiga bog’liq. Xarakatlanayotgan K¹ sistemadagi soat xarakatsiz K sistemadagi soatlardan orqada qoladi boshqacha aytganda, xarakatlanayotgan sistemada vaqtning o’tishi sekinlashadi. Bu xodisani vaqtning sekinlashishi deyiladi. Bu qonuniyatlarni aniqlash uchun Lorents almashtirishlaridan foydalanamiz. Aytaylik, xarakatlanayotgan K¹ sistemaning (M-n, kosmik kemaning) biror X' nuqtasida t₁ vaqtda qandaydir voqea boshlansin-u, t₂ vaqtda tamom bo’lsin. Masalan, chiroq yonsin-u, o’chsin. Shu sistemada chiroqning yonib o’chishi uchun ketgan vaqt, ya’ni voqealar davom etadigan vaqt oralig’i quyidagicha bo’ladi:
a)
K sistemada (m-n, Yerda) shu voqealar orasidagi vaqt oralig’i: b)
Lorents almashtirishlariga muvofiq:

Bu munosabat vaqtning sekinlashishi formulasidir. Bu formuladan ko’rinadiki, Δt¹<Δt ya‟ni voqealarning (chiroq yonib o’chishining) K sistemadagi soat bilan o’lchangan vaqt oralig’i shu voqealarning K sistemadagi soatlar bilan o’lchangan vaqt oralig’idan kichik bo’ladi. Buning ma’nosi shuki, xarakatlanayotgan sistemadagi soat xarakatsiz sistemadagi soatlarga qaraganda sekinroq yuradi, orqada qoladi.