Ilgio susitraukimas reiškia reiškinį, kai objektą stebėtojas suvokia kaip trumpesnį išilgai jo judėjimo matmens, kai objektas juda to stebėtojo atžvilgiu. Jis taip pat vadinamas Lorenco susitraukimu arba Lorentzo-Fitzgeraldo susitraukimu fizikų Hendriko Lorentzo ir George’o Fitzgeraldo vardu. Kuo greičiau objektas juda stebėtojo atžvilgiu, tuo labiau jis susitrauks iš stebėtojo perspektyvos. Šis efektas yra toks mažas, kad yra nereikšmingas, kai greitis, su kuriuo žmonės gali susidurti kasdieniame gyvenime, tačiau objektuose, judant pastebima šviesos greičio dalimi, jis tampa labiau pastebimas.
Ilgio susitraukimo reiškinys yra specialiosios reliatyvumo teorijos pasekmė. Remiantis reliatyvumo teorija, šviesos greitis vakuume (maždaug 300,000 186,000 kilometrų arba XNUMX XNUMX mylių per sekundę) arba c, visiems stebėtojams visada yra pastovus. Priešingai, tai išlieka šviesai, skleidžiamai iš šaltinio, kuris juda iš stebėtojo perspektyvos.
Tarkime, objektas paleidžiamas judėjimo kryptimi iš erdvėlaivio, judančio 5 kilometrų per sekundę (KPS) greičiu Žemės atžvilgiu, stumdamas jį nuo laivo 1 KPS greičiu. Stebėtojas laive suvoks jį kaip tolstant 1 KPS, o stebėtojas Žemėje suvoks, kad jis juda 6 KPS. Jei laive įjungta išorinė šviesa, stebėtojas laive aptiks šviesą, tolstančią nuo laivo taške c, tačiau stebėtojas Žemėje taip pat suvoks šviesą, judančią c, o ne c plius laivo greitį. .
Rezultatas yra toks, kad tikslus momentas, kai laivo šviesa pasiekia tam tikrą vietą, skirtingiems stebėtojams skirsis priklausomai nuo jų greičio erdvėlaivio atžvilgiu. Todėl jie nesutars, kokie kiti įvykiai įvyko tą pačią akimirką. Tai vadinama vienalaikiškumo reliatyvumu.
Kaip tai susiję su aptikto objekto ilgiu, paprastai paaiškinama sekančiame minties eksperimente. Įsivaizduokite sinchronizuotų laikrodžių eilę, kur kiekvienas laikrodis gali išmatuoti, kada judančio objekto kairysis ir dešinysis galas praeina priešais jį. Objektui pajudėjus už laikrodžių eilės, stebėtojas gali nustatyti jo ilgį apskaičiuodamas atstumą, kurį du laikrodžiai turėtų būti vienas nuo kito, kad dešinysis objekto galas pasiektų vieną laikrodį tuo pačiu momentu, kai kairysis galas pasiekia antrąjį. laikrodis.
Du stebėtojai, kurie dalijasi atskaitos sistema, susitars dėl ilgio. Kadangi matavimas grindžiamas tuo, kurie įvykiai vyksta vienu metu, vienas kito atžvilgiu judantys stebėtojai nesutars dėl ilgio. Kuo didesnis stebėtojo greitis, palyginti su laikrodžiais, tuo labiau jų matavimai skirsis nuo ramybės būsenos stebėtojo.
Ilgio susitraukimo poveikis auga didesniu greičiu. Objektas, judantis 0.05 c (5 procentai šviesos greičio), maždaug 14,990 9,314 kilometrų (99.87 97.79 mylių) per sekundę greičiu, atrodys labai šiek tiek sutrumpėjęs iki nejudančio stebėtojo – apie 0.2 procento jo ilgio ramybės būsenoje, jei jis orientuotas lygiagrečiai. į jo judėjimo liniją. Stebėtojo matomas ilgis susitraukia iki 91.65 procento savo ilgio ramybės būsenoje esant 0.4ºC, 71.41 procento, kai temperatūra yra 0.7ºc, ir 0.9 procento, kai temperatūra yra 43.58ºC. Esant 0.999c objekto aptiktas ilgis sumažėja iki 4.47 proc., o esant XNUMXc jis susitraukia tik iki XNUMX proc. Arčiau c susitraukimas tampa dar ekstremalesnis, nors ilgis niekada nesitraukia iki nulio.
Jei su objektu keliauja stebėtojas, jis nesuvokia, kad objektas susitraukia, nes, žiūrint iš jo perspektyvos, santykinis objekto greitis yra lygus nuliui. Šiame stebėtojo atskaitos rėme objektas yra nejudantis, o likusi visatos dalis juda stebėtojo atžvilgiu, taigi, žiūrint iš to stebėtojo perspektyvos, susitraukia likusi visatos dalis.
Išmatuoto ilgio susitraukimo objekto ilgio pokytis skiriasi nuo to, kaip objektas iš tikrųjų atrodytų vizualiai, kaip matoma žmogaus akimi arba fotoaparatu, nes objektas, judantis pakankamai greitai, kad būtų pastebimas ilgio susitraukimas, juda dideliu savo šviesos greitį. Esant tokiam greičiui, iš skirtingų objekto dalių vienu metu skleidžiami fotonai stebėtoją pasieks pastebimai skirtingu laiku, iškraipydami objekto vizualinę išvaizdą. Taigi objektas, dideliu greičiu judantis link stebėtojo, būtų iškraipytas taip, kad vizualiai apžiūrint jis atrodytų ilgesnis, nepaisant ilgio susitraukimo. Objektas, tolstantis nuo stebėtojo, atrodytų trumpesnis dėl to paties laiko delsos efekto, viršijantis tikrąjį ilgio susitraukimą, o objektas, einantis pro stebėtoją, atrodytų pasviręs arba pasuktas.