Relațiile deduse și explicate în acest post le-am numit ‘ilasusiene’ pentru a respecta o cutumă impusă de Electron în ce privește denumirile. Aceste relații au fost prima oară prezentate într-un articol atașat unui topic intitulat ‘Spațiu_timp’ pe care l-am inițiat în urmă cu 12 ani, mai exact în iunie 2009. Prezint în continuare o nouă abordare a acelui eseu, al cărui titlu mi se pare potrivit a fi 'O altă interpretare a transformărilor Lorentz'.
Consider trei puncte materiale O, O’, M, aflate în mișcare rectilinie uniformă pe o direcție comună, astfel că în raport cu punctul O, punctele O’ și M se deplasează în același sens cu vitezele constante v și respectiv u (u>v>0). Presupunând că în momentul inițial (t0=0), punctele O, O’, M se aflau în același loc inițial (x0=0), distanțele parcurse de punctele M și O’ în raport cu O, notate cu x și respectiv cu x1, sunt date de legile mișcării
x = ut, x1 = vt
unde timpul t este măsurat începând din momentul inițial. Rezultă că în raport cu punctul O, punctul M parcurge distanța x în timpul t exprimate de relațiile
(1) x = ut, t = (1/u)x
Pe de altă parte, ținând cont că punctul M parcurge distanța
x1 = (v/u)x
în timpul
t1 = x1/u = (v/u2)x
rezultă că între punctele O și O’, punctul M parcurge distanța x1 în timpul t1 exprimate de relațiile
(2) x1 = vt, t1 = (v/u2)x
iar din (1) și (2), rezultă că în raport cu punctul O’, punctul M se deplasează pe distanța x2 în timpul t2 date de relațiile
(3) x2 = x - vt, t2 = t - (v/u2)x
Ipoteza că punctele O’ și M sunt în mișcare în același sens în raport cu O, care a condus la relațiile (1), (2), (3), este de fapt punctul de vedere al unui observator situat în originea O a unui referențial S. Un observator situat în originea O’ a unui referențial S’ va avea un alt punct de vedere, anume că punctele O și M sunt în mișcare în sensuri opuse în raport cu punctul O’. Mai exact, presupunând că în momentul inițial (t’0=0), punctele O și M se aflau în același loc inițial (x’0=0), respectiv în originea O’ a referențialului S’, atunci în raport cu punctul O’, punctul M parcurge distanța x’ în timpul t’ date de relațiile
(1’) x’ = ut’, t’ = (1/u)x’
între punctele O și O', punctul M parcurge distanța x’1 în timpul t’1 date de relațiile
(2’) x’1 = vt’, t’1 = (v/u2)x’
iar în raport puncrul O, punctul M parcurge distanța x’2 în timpul t’2 exprimate de relațiile
(3’) x’2 = x’ + vt’, t’2 = t’ + (v/u2)x’
Însă, chiar dacă x’0=x0 și t’0=t0, distanțele și intervalele de timp omoloage parcurse de punctul M în referențialele S, S’, exprimate în cazurile mai sus prezentate, nu vor putea fi egale. Mai exact, distanțele și intervalele de timp exprimate în relațiile (1’), (3) și (1), (3’), adică distanțele x’, x2 și x, x’2, respectiv intervalele de timp t’, t2 și t, t’2, pot fi cel mult proporționale. Cu alte cuvinte, factorul k din egalitățile
(4) x’ = k(x – vt), t’ = k(t - (v/u2)x)
(4’) x = k(x’ + vt’), t = k(t’ + (v/u2)x’)
nu poate fi unitar. De exemplu, dacă încercăm să rezolvăm sistemul de ecuații Cramer (4) în necunoscutele x, t, sau sistemul de ecuații Cramer (4’) în necunoscutele x’, t’, constatăm că acestea au soluțiile (4’) și respectiv (4), numai dacă factorului k îi atribuim valoarea
(5) k = 1/(1 - v2/u2)1/2
Remarcăm că dacă u=c, deci M este un semnal luminos, atunci relațiile (4) și (4’) se identifică cu transformările Lorentz, iar k dat de (5) este factorul Lorentz.