Question

长度收缩效应的长度收缩效应

Answer 1

考虑放在K'系x'轴上的一根长杆，其长度称为固有长度l0≡x′。但在K系看来，这根杆子是运动的，运动杆子的长度定义为同时（即时间间隔t=0）测量杆子的两端所获得的空间坐标间隔。此时，洛伦兹变换给出：l≡x，运动杆子的长度变短了(l<l0)。 由洛仑兹变换可知，运动物体的长度只在运动方向上收缩。在与物体运动垂直的方向上长度并不收缩。运动长度l与静止长度l0之比为 ，此即收缩因子。因此（如下图）：

其中v表示物体相对速度，c表示光速。根据狭义相对论，长度收缩表明了空间的相对性。此效应不但导致物体之间位置和方向的非确定性，还导致物体体积和密度等物理量的可变性。物体在其运动方向上发生长度收缩是相对论时空观的必然结果，与物体的内部结构无关。
宇宙线μ子寿命的增长也可用长度收缩的观点解释 。