長度收縮計算機

長度收縮是狹義相對論的一種效應：相對於觀測者運動的物體，沿運動方向測得的長度會變短。物體的固有長度通常記為 L0，是在物體處於靜止狀態的參考系中測得的長度。若觀測者看見物體以速度 v 運動，測得的長度便為 L = L0 乘以 1 減去 v 的平方與 c 的平方之比的平方根。其中，c 是真空中的光速，精確值為每秒 299,792,458 公尺。 這個平方根項是勞侖茲因子的倒數，有時也稱為收縮係數。在日常速度下，它極為接近一，因此汽車、飛機，甚至以現有工程技術所能達到的速度飛行的太空船，都不會出現實際可測量的縮短。當速度為光速的 80% 時，係數為 0.6，這表示固有長度為 100 公尺的太空船，經靜止觀測者測量時，長度只有 60 公尺。速度愈接近光速，係數就愈接近零，但有質量的物體永遠無法真正達到光速。 長度收縮只發生在平行於相對運動的方向上。垂直於運動方向的寬度與高度維持不變。這種效應取決於參考系，並不代表物體真的受到擠壓。與太空船一起運動的乘客仍會測得正常的固有長度，地球上的觀測者則會測得收縮後的長度。同時，每個參考系對於哪些遠方事件同時發生，都有各自的判斷。這種同時性的相對性，是理解這些觀測為何彼此一致的關鍵。 使用本計算機時，請採用相容的國際單位制單位：固有長度以公尺表示，速度以公尺每秒表示，結果就會直接以公尺呈現。如果長度以公里或公分表示，收縮係數的數值仍然相同，因此套用係數後，也可以用原本的長度單位解讀輸出結果。計算機不接受達到或超過光速的輸入，因為在這些情況下，公式無法再為有質量物體的慣性參考系產生實數結果。 長度收縮在加速器物理、宇宙射線研究，以及高速旅行的思想實驗中都很重要。高速運動的不穩定粒子能穿越某些距離，若不考慮相對論效應，這似乎不可能發生；相同的觀測結果，也能透過另一個參考系中的時間膨脹來解釋。本計算機同時提供觀測長度與無因次係數，方便比較靜止參考系中的尺寸，以及相對運動觀測者測得的尺寸。