La contraction des longueurs se réfère à un phénomène dans lequel un objet est perçu comme plus court le long de la dimension de son mouvement par un observateur lorsque l'objet est en mouvement par rapport à celui d'observateur. Il est aussi appelé contraction de Lorentz ou de contraction de Lorentz-Fitzgerald, après physiciens Hendrik Lorentz et George Fitzgerald. Plus un objet est en mouvement par rapport à l'observateur, plus il va se contracter du point de vue de l'observateur. Cet effet est si petite qu'elle est négligeable à des vitesses humains sont susceptibles de rencontrer dans la vie quotidienne, mais dans les objets se déplaçant à une fraction appréciable de la vitesse de la lumière, il devient plus perceptible.
Le phénomène de contraction des longueurs est une conséquence de la relativité restreinte. Selon la théorie de la relativité, la vitesse de la lumière dans le vide (environ 300.000 kilomètres, soit 186.000 milles par seconde), ou c, est toujours constante pour tous les observateurs. Contre-intuitivement, cela reste le cas pour la lumière émise par une source qui se déplace du point de vue d'un observateur.
Supposons un objet est lancé dans le sens de la marche d'un vaisseau spatial se déplaçant à 5 kilomètres par seconde (KPS) par rapport à la Terre, le propulsant hors du navire à 1 KPS. Un observateur à bord du navire le percevra comme s'éloignant à 1 KPS, tandis qu'un observateur sur la Terre percevra le déplacer à 6 KPS. Si une lumière externe sur le navire est mis en marche, l'observateur du navire permet de détecter la lumière s'éloigne du navire à c, mais l'observateur sur la Terre sera également percevoir la lumière se déplaçant à c, c pas plus la vitesse du navire.
Le résultat est que le moment précis où la lumière du vaisseau atteint un endroit donné varie en fonction des différents observateurs en fonction de leur vitesse par rapport au vaisseau spatial. Par conséquent, ils ne s'entendent pas sur ce que d'autres événements avaient lieu au même moment. C'est ce qu'on appelle la relativité de la simultanéité.
Comment cela se rapporte à la longueur d'un objet détecté est généralement expliqué dans l'expérience de pensée suivante. Imaginer une ligne d'horloges synchronisées, où chacun peut mesurer horloge lorsque l'extrémité gauche et droite et d'un objet mobile passe devant elle. Après un objet se déplace depuis la ligne des horloges, un observateur peut déterminer sa longueur en calculant la distance de deux horloges devrait être de l'autre pour l'extrémité droite de l'objet à atteindre une horloge au même instant l'extrémité gauche atteint le deuxième d'horloge.
Deux observateurs partageant un cadre de référence sera d'accord sur la durée. Comme la mesure est basée sur les événements qui se produisent en même temps, toutefois, les observateurs en mouvement relatif les uns aux autres ne seront pas d'accord sur la longueur. La plus grande vitesse de l'observateur par rapport aux horloges, plus leurs mesures ne seront différentes de ceux d'un observateur au repos par rapport à eux.
L'effet de la contraction des longueurs croître à des vitesses plus élevées. Un objet se déplaçant 0.05C (5 pour cent de la vitesse de la lumière), environ 14.990 km (9,314 miles) par seconde, apparaîtra comme très légèrement réduite à un observateur immobile - sur 99,87 pour cent de sa longueur au repos si elle est orientée parallèlement à la ligne de son mouvement. La longueur considérée par les observateurs des contrats à 97,79 pour cent de sa longueur au repos à 0,2 c, 91,65 pour cent à 0.4c, et 71,41 pour cent à 0,7 ° C. Au 0.9c longueur détectée de l'objet est réduit à 43,58 pour cent, et à 0.999c il se contracte à seulement 4,47 pour cent. Plus près de contraction c pousse encore plus extrême, si la longueur ne contracte à zéro.
Si il y a un observateur voyageant avec l'objet, cet observateur ne perçoit pas l'objet que de contracter parce que, du point de vue de son, la vitesse relative de l'objet est égale à zéro. Dans ce cadre de référence de l'observateur, l'objet est stationnaire tandis que le reste de l'univers est en mouvement par rapport à l'observateur, et donc du point de vue de l'observateur que c'est le reste de l'univers que les contrats.
La variation de la longueur mesurée d'une contraction des longueurs objet subissant diffère de la façon dont l'objet serait effectivement apparaître visuellement, comme on le voit par l'œil humain ou d'un appareil photo, car un objet se déplaçant assez rapidement pour provoquer la contraction des longueurs notable se déplace à un pourcentage significatif de la vitesse de sa propre lumière. A ces vitesses, les photons émis par les différentes parties de l'objet en même temps atteindra l'observateur à des moments sensiblement différents, ce qui fausse apparence visuelle de l'objet. Ainsi, un objet se déplaçant vers un observateur à une vitesse élevée serait faussé de sorte qu'il serait effectivement apparaître plus d'une inspection visuelle malgré la contraction des longueurs. Un objet s'éloigne de l'observateur aurait l'air plus courte en raison de l'effet de décalage en même temps, au sommet de la contraction des longueurs réelles, et un objet en passant devant l'observateur semble être de travers ou en rotation.