תורת היחסות הפרטית מתארת בין השאר את הקשר בין אורך של גוף, כפי שנמדד על-ידי צופה העומד במקום והגוף נע ביחס אליו במהירות מסוימת (v), לבין אורכו בפועל, שהינו האורך של הגוף כאשר הוא במנוחה (זהו האורך שיראה לצופה הנע עם הגוף).
הקשר מובא במשוואה פשוטה:
.jpg)
(c = מהירות האור = 299,792,458 מטר לשנייה בריק).
מטוסים על-קוליים כהגדרתם כיום הינם מטוסים הטסים במהירות הגבוהה ממהירות הקול (שהינה כ- 300 מטר לשנייה); F-15 למשל מגיע למהירות מרבית של כ- 715 מטר לשנייה. אם אורכו 10 מטר, הוא יראה מהצד לצופה קבוע כאילו אורכו 9.99999999997 מטר. לא שינוי שאפשר להתרגש ממנו...
תהליכי ההתרחבות וההתכווצות המשמעותיים באמת (במהירויות נמוכות "יחסית" כמו של מטוסים על קוליים) נובעים משינויי טמפרטורה ולחצים מכאניים, אשר יכולים אף לגרום להתפרקות המטוס. בקונקורד למשל (המטוס העל-קולי המסחרי היחיד עד כה, שכבר אינו בשימוש), על-פי מדידות שנערכו במהירות שיוט של כ-2 מאך (פעמיים מהירות הקול), שינוי האורך נע בין 12 ל-30 ס"מ בהתחשב בכך שאורכו המקורי הינו 62.2 מטר, מדובר בשינוי של כמעט 5%. זהו גורם שיש בהחלט לקחתו בחשבון. בכדי שמטוס יראה קצר בכ-5% מאורכו (בגלל האפקט בנחזה בתורת היחסות הפרטית), עליו לנוע במהירות של 93 אלף ק"מ לשנייה.
.jpg)
חרוט התעבות סביב F-22 (יולי 2009, תצלום של חיל האוויר האמריקאי)
מאת: ד"ר לירן שמשי
המחלקה לפיזיקה של מערכות מורכבות
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
