SOP om Lorentztransformationen i Fysik A og Matematik A

Indledning

I denne opgave vil jeg først gennemgå de vigtigste dele af historien bag den specielle relativitetsteori hvorefter jeg ud fra et matematisk/fysisk samt logisk udgangspunkt vil forklare Lorentz transformationen og hvilke virkninger, den giver anledning til. Jeg har valgt at udvide mit emne så det også omfatter den specielle relativitetsteori. Dette mener jeg giver en interessant og sammenhængende indgangsvinkel til Lorentz transformationen, som er selve grundstenen i den specielle relativitetsteori. Opgaven forudsætter at læseren er bekendt med Appendiks A, der beskriver de specielle begreber der er brugt i opgaven med mere. Det meste af den litteratur jeg har brugt, er online pdf bøger. Jeg vil hertil gerne gøre opmærksom på at jeg kun har hentet væsentlig information fra troværdige kilder som anerkendte læreanstalter og ansatte herpå.

Studieretningsprojekt om Lorentz transformationen Side 3 af 18

Begyndelsen

Sidst i det syttende århundrede var de fleste fysikere overbeviste om at lys var en form for bølger. Disse bølger skulle selvfølgelig have et medie at udbrede sig i hvilket man kaldte æteren. Lysets hastighed skulle derfor måles i forhold til æteren, men da man vidste, at jorden kredser omkring solen gav dette et problem, for så var man jo ikke stillestående i forhold til æteren. Ved at sende lys i samme retning som jorden bevægede sig, måtte man derfor få lys hastigheden til

cv

hvor v er jordens hastighed. Sendte man lyset mod jordens retning, måtte lysets hastighed blive cv . Efter Maxwell-ligningernes succes i 1860 blev æteren et meget debatteret emne, og med Michelson-Morley forsøget ville man forsøge at måle jordens hastighed i forhold til æteren. Princippet i forsøget var at sende lysstråler mod og med jordens retning omkring solen. Dog er jordens hastighed kun 1/10.000 af lysets, så det kunne blive vanskeligt at måle nogle forskelle. Selv efter flere revisioner af udførelsen af eksperimentet lykkedes det ikke for dem at måle nogen ændring i lysets hastighed. Det gav selvfølgelig anledning til nye æter teorier, men vigtigst af alt ville det senere give Einstein argumenter for rigtigheden af hans teorier, som netop brød op med æterteorien.