Релятивистлик бөлшектердің бұқаралық

1905 жылы, Альберт Эйнштейн сәл әлемнің ғылым идеясын өзгереді салыстырмалық оның теориясын, жариялады. релятивистлик массаны алынды, оның жорамал формула негізінде.

Арнайы салыстырмалы теориясы

бүкіл мәні бірнеше процестердің кез келген түрлі жолдармен өтеді, жүйелерінде біріне қатысты қозғалатын табылатындығында. Атап айтқанда, ол, мысалы, өсіп жылдамдықпен салмағын ұлғайту көрінеді. жүйенің қозғалыс жылдамдығы жарық жылдамдығына (υ << с = 3 × 10 ⁸⁾ әлдеқайда аз болса, олар нөлге ұмтылатын болады, ^{өйткені,} бұл өзгерістер дерлік, айтарлықтай болуы емес. Алайда, кез-келген процесс өзгерістер салмағы, ұзындығы және уақыт сияқты факторлар, содан кейін жарық жылдамдығына жақын көлік жылдамдығы (оның бір-оннан мысалы, тең) болса. релятивистлик бөлшектердің массасы - мынадай формулалар көмегімен, соның ішінде сілтеме бар қозғаушы, осы мәндерді есептеу мүмкін.

Қайда л _0, м ₀ және Т ₀ - дененің ұзындығы, бұқаралық және стационарлық жүйесінде процесс, және υ - объектінің жылдамдығы.

Эйнштейн теориясы бойынша, дене ешқайсысы жарық жылдамдығынан да үлкен жылдамдығы жету үшін мүмкін емес.

тыныштық массасы

Q релятивистлик бөлшектердің тыныштық массасы дене салмағы немесе бөлшектер жылдамдығына байланысты өзгертуге бастайды кезде, салыстырмалық теориясы, атап айтқанда жүреді. Тиісінше, қалғандары бұқаралық оның жылдамдығы нөлге тең (қозғалыс болмаған жағдайда) тыныштық өлшеу уақыт қамтылған дене салмағы, яғни деп аталатын.

Релятивистік дене салмағы қозғалыс сипаттамасында негізгі параметрлердің бірі болып табылады.

сәйкес принципі

Эйнштейн теориясының пайда болғаннан кейін анықтамалық жақтауларды қараған кезде жарық жылдамдығы салыстыруға жылдамдықпен қозғалатын, пайдаланылуы мүмкін емес, бірнеше ғасырлар Ньютон механикасының, үшін пайдаланылатын кейбір қайта қарауды талап етеді. Сондықтан, барлық бұл Лоренцо өзгерісті пайдаланып динамикалық теңдеулер өзгерту алды - өзгерту координаттар органының немесе нүктесін мен уақыты қашан инерциялық анықтамалық жүйелер арасындағы көшу процесі. әрбір инерциялық кадрдың физика жұмысының барлық заңдар бірдей және тең фактісі негізінде деректер трансформация сипаттамасы. Осылайша, табиғат заңдары анықтамалық жүйесін таңдау тәуелді кез-келген жолмен емес.

Жоғарыда сипатталған және хат альфа отырып атындағы ретінде Лоренцо трансформация коэффициентін бастап және ол, негізгі релятивистлик механика арқылы көрінеді.

сәйкестік принципі өте қарапайым болып табылады, - деді ол кез келген нақты нақты жағдайда кез келген жаңа теориясы алдыңғы бірдей нәтиже береді дейді. Атап айтқанда, релятивистлик механика ол жарық жылдамдығына қарағанда әлдеқайда төмен жылдамдықпен, классикалық механиканың заңдары қолданылады фактісі бойынша көрсетіледі.

релятивтік бөлшектердің

Релятивистік бөлшектердің жарық жылдамдығы салыстыруға жылдамдықпен жүріп бөлшектердің деп аталады. Олардың қозғалыс арнайы салыстырмалық сипатталады. болуы жарық жылдамдығымен жүргізу кезінде ғана мүмкін бөлшектердің тіпті тобы бар - бұл бөлшектер массасының жоқ немесе жай ғана безмассовых деп аталады, массасы қалған нөлге тең, сондықтан ол релятивистік емес, классикалық механика кез келген ұқсас параметрлерді жоқ, бірегей бөлшектер болып табылады, өйткені .

Яғни қалған релятивистлик масса бөлшектер нөлге тең болуы мүмкін, болып табылады.

оның кинетикалық энергиясы мынадай формула энергиясын салыстырмалы болуы мүмкін, егер бөлшектердің релятивистлик деп атауға болады.

Бұл формула қажетті жылдамдығын жағдайын анықтайды.

бөлшектердің энергиясы, сондай-ақ, оның қалған бөлігі энергетика артық болуы мүмкін - бұл уль деп аталады.

неғұрлым кең сипаттау үшін әдетте, өріс теориясы және кванттық механика пайдаланылатын осындай бөлшектердің қозғалысын сипаттау үшін.

келбеті

(Релятивистлик және ультра релятивтік) Мұндай бөлшектер ғана ғарыштық сәулелену табиғи нысанда бар, бұл Жердің электромагниттік табиғаты тыс көзі оның радиациялық, болып табылады. бөлшектердің бірнеше ондаған түрлері тапты, және бұл тізім үнемі жаңартылып отырады, өйткені оларды пайдалану - ер, олар арнайы үдеткіші жасанды құрылған. Мұндай параметр, мысалы, Швейцарияда Үлкен адрондық коллайдер болып табылады.

β-ыдырау электрондар бар дамушы, сондай-ақ кейде релятивистлик класына оларды тағайындау үшін жеткілікті жылдамдығын жетуі мүмкін. Релятивистлик электронның массасы, сондай-ақ осы формулалар бойынша табуға болады.

массасының тұжырымдамасы

Салмағы Ньютон механикасы бірнеше түптеу қасиеттері бар:

• органдарының гравитациялық тартылыс яғни, тікелей осыған байланысты, өйткені олардың салмағы туындайды.
• Дене салмағы анықтамалық жүйесін таңдау байланысты емес және қашан оның өзгеруі өзгертпейді.
• дененің инерция оның салмағы өлшенеді.
• денесі жабық жоқ процестер орын емес, онда жүйеде сақталады және ол болса, оның массасы (қатты денелердегі өте баяу диффузиялық берудi қоспағанда), іс жүзінде ешқандай өзгеріс болады.
• Композиттік дене массасы оның жеке бөліктерінің массасы тұрады.

Салыстырмалық принципі

• Салыстырмалық Галилейдиң принципі.

Бұл принцип релятивистік емес механика үшін тұжырымдалған болатын, және төмендегідей көрінеді: қарамастан жүйе тыныштық болып, немесе олар қандай да бір қозғалыс жасауға ма, оларға барлық процестер бірдей жол жалғастырыңыз.

• Эйнштейннің салыстырмалылық принципі.

Бұл принцип екі принциптерге негізделеді:

1. Ғалилеялық салыстырмалық принципі бұл жағдайда пайдаланылады. Яғни, мүлдем табиғаттың барлық заңдары бірдей жұмыс бар кез келген адам болып табылады.
2. жарық жылдамдығы әрқашан және мүлдем барлық анықтамалық аясында қарамастан жарық көзі және экранда (жарық қабылдағыш) қозғалыс жылдамдығын бірдей болып табылады. Осы фактіні дәлелдеу үшін, толық бастапқы жорамал расталды эксперименттер, бірқатар.

релятивтік және Ньютон механикасының бұқаралық

• Ньютон механикасының қарағанда, релятивистлик массаны теориясы материалдың соманың көрсеткіші бола алмайды. Ал шын мәнінде релятивистлик массаны массасы жоқ, мысалы, бөлшектердің болуын түсіндіруге болады, оны қалдырып, неғұрлым кең жолымен анықталады. релятивтік механика, энергетика гөрі массасы назар аудара жылы - кез келген орган немесе элементар бөлшектер негізгі айқындаушы фактор болып табылады, оның энергиясы немесе импульс болып табылады. Импульс мынадай формуланы табуға болады.

• Алайда, массасы тыныштық бөлшектер өте маңызды ерекшелігі - оның мәні өте аз және тұрақсыз саны болып табылады, сондықтан барынша дәлдікпен және жылдамдықпен өлшеу үшін жарамды болып табылады. Энергия бөлшектердің қалғандары мынадай формула бойынша табуға болады.

• Сол сияқты оқшауланған жүйе салмақта Ньютон теориялар тұрақты, яғни, уақыт өзгермейді. Сондай-ақ, ол өзгерту және бір CO көшу емес.
• қозғалатын дененің инерция жоқ шара мүлдем жоқ.
• қозғалыстағы дененің релятивистлик массаны оған гравитациялық күштердің әсерінен анықталады емес.
• дене салмағы нөлге тең болса, онда ол жарық жылдамдықпен қозғала болады. Кері дұрыс емес - жарық жылдамдығы безмассовых бөлшектер ғана емес жетуі мүмкін.
• релятивтік бөлшектердің жалпы энергия келесі өрнекті пайдаланып мүмкін:

массасының табиғаты

Соңғы кезге дейін, ғылым, кез келген бөлшектер жаппай электромагниттік табиғаты туындаған деп ойладым, бірақ бүгінгі күнге дейін ол осы жолмен ол аз ғана бөлігін түсіндіруге болады, бұл белгілі болды - негізгі үлес глюонов туындайтын, күшті өзара іс-қимыл сипаты шыққан отыр. Алайда, бұл әдіс әлі анықталды жоқ, табиғат, оның ондаған бөлшектердің, массасы бойынша түсіндіруге болмайды.

Релятивистлик массаны арттыру

Жоғарыда сипатталған барлық теоремалары мен заңдар нәтижесі болса да, анық жеткілікті білдірді, және таңғажайып процесс болуы мүмкін. бастапқы орган жүйесі өзгеруі болып табылады, егер болса, бір орган, кез келген жылдамдықпен, оның параметрлері мен ішіндегі органдармен біріне қатысты қозғалатын болады. әрине, төмен жылдамдықпен, ол іс жүзінде елеулі болуы мүмкін емес, бірақ әсері әлі осы болмақ.

Бір қарапайым мысал келтіруге болады - 60 км / сағ пойызының қозғалатын уақыт басқа өтуін. Содан кейін келесі формула параметрлерін вариация коэффициенті есептеледі.

Бұл формула, сондай-ақ жоғарыда сипатталған болатын. оған барлық деректерді алмастыратын мынадай нәтижелермен (қашан C ≈ 1 х 10 ⁹ км / сағ):

Әлбетте, өзгерту өте шағын болып табылады және ол көрінетін болды, сондықтан сағат өнімділігін өзгертпейді.