Neil DeGrasse Tyson Menggunakan Transformasi Galilea untuk Menamatkan Drama NFL

Neil deGrasse Tyson, pakar Pakar dalam Semua Perkara, dengan gembira membuka pintu kebidanan ilmu pengetahuannya yang luar biasa kepada dunia sukan profesional pada hari Selasa ketika dia menimbang drama NFL antara Philadelphia Eagles dan Seattle Seahawks. Pada hari Ahad, suku akhir Seahawks, Russell Wilson melemparkan lorong sisi untuk melarikan balik Mike Davis yang bergerak ke hadapan tetapi kelihatan seperti ia menjadi mundur, menyebabkan kontroversi besar kerana ia tidak sah bagi seorang pemain untuk melontar ke hadapan selepas dia melintasi garisan rintangan.

Pegawai memutuskan bahawa lulus itu mundur dan sah, walaupun ramai, termasuk Tyson, bertanding dengan panggilan itu. Dalam hujahnya, yang dipostingnya ke Twitter pada petang Selasa dengan video lulus, dia membawa rujukan matematik kepada "transformasi Galilea" yang tidak jelas untuk membuat titik.

FYI: Lateral yang @DangeRussWilson melemparkan ke @MikeDavisRB pada @Seahawks @Eagles permainan hari Ahad adalah legit "Transformasi Galilea". Dalam rangka rujukan mereka, bola itu bergerak ke belakang. Bukan salahnya mereka berlari lebih cepat daripada bola. pic.twitter.com/DHUKNtlcyj

- Neil deGrasse Tyson (@neiltyson) 5 Disember 2017

Terima kasih, Neil!

Jangan terasa buruk jika penjelasan dalam tweetnya tidak begitu membantu anda. Transformasi Galilea, yang kadang-kadang dikenali sebagai transformasi Newton, adalah satu set persamaan yang sangat rumit yang pada dasarnya menentukan mengapa kerangka referensi seseorang sangat mempengaruhi cara mereka melihat hal-hal - arah pergerakan termasuk. Kepentingan mereka tidak mudah dijelaskan, tetapi Claes Johnson, seorang blogger matematik, melakukan pekerjaan yang cukup baik meringkaskan fungsi persamaan seperti ini:

Transformasi Galilea memberikan hubungan antara koordinat dalam satu sistem dengan rehat dan satu lagi sistem yang menerjemahkan dengan halaju malar dengan menghormatinya.

Untuk memahami ini dalam konteks permainan Seahawks, pertimbangkan bahawa terdapat banyak sistem bergerak dalam permainan dalam video, semua bergerak relatif terhadap satu sama lain. Khususnya, kita bimbang dengan pergerakan dua perkara utama: pergerakan bola dari Wilson ke Davis, dan pergerakan pemain semasa mereka berjalan ke hadapan. Ilusi yang bola bergerak mundur disebabkan oleh perbezaan kelajuan antara kedua sistem bergerak ini - bingkai rujukan kami yang berbeza. Kerana Wilson dan Davis berjalan maju lebih cepat daripada bola yang bergerak ke depan, bola itu kelihatan bergerak ke belakang.

Sekiranya anda memasukkan pembolehubah yang betul ke dalam persamaan transformasi Galilea, mereka akan menentukan hubungan antara kedua-dua sistem bergerak ini kerana ia bergerak relatif terhadap satu sama lain.

Di tengah-tengah transformasi Galilea, kadang-kadang dipanggil transformasi Newtonian, adalah idea bahawa ruang dan masa adalah mutlak - dan apa yang kita katakan sebagai panjang, jangka masa, atau jisim semuanya tetap, walaupun orang yang berbeza melihatnya secara berbeza dari bingkai yang berbeza rujukan. Dalam erti kata lain, satu-satunya perkara yang tidak berubah apa anda lihat tetapi bagaimana anda melihatnya - yang, tidak menghairankan, boleh membawa kepada beberapa panggilan bola sepak yang kontroversial, bersama dengan komentar yang sombong daripada mereka yang mempunyai visi yang sempurna.

Jika anda suka artikel ini, periksa video ini tentang hidrogen metalik, makhluk sains yang suci.