Relatiwistiese deeltjies massa

In 1905, Albert Einstein gepubliseer sy relatiwiteitsteorie, wat die idee van die wetenskap van die wêreld 'n bietjie verander. Op grond van sy aannames is formule relatiwistiese massa verkry.

Spesiale relatiwiteitsteorie

Die hele wese lê in die feit dat in stelsels beweeg relatief tot mekaar, enige van verskeie prosesse plaasvind in verskillende maniere. Spesifiek, is dit uitgedruk, byvoorbeeld, 'n toename in gewig met toenemende spoed. As die snelheid van beweging van die stelsel is baie minder as die snelheid van lig (υ << c = 3 × 10 ^8), hierdie veranderinge is byna nie merkbaar wees, want hulle sal geneig tot nul. Maar, as die voertuig spoed naby aan die spoed van lig (bv gelyk aan een tiende van dit), dan faktore soos gewig, lengte en tyd van enige proses verander. Met die hulp van die volgende formules kan hierdie waardes te bereken in 'n bewegende verwysingsraamwerk, insluitend - die massa van 'n relatiwistiese deeltjies.

Waar l _0, m ₀ en t ₀ - lengte van die liggaam, die massa en die proses in 'n stilstaande stelsel, en υ - spoed van die voorwerp.

Volgens Einstein se, nie een van die liggaam is nie in staat om 'n groter spoed te bereik as die spoed van lig.

rusmassa

Q relatiwistiese deeltjies rusmassa kom naamlik in relatiwiteitsteorie, wanneer die liggaam gewig of die deeltjies begin om te verander na gelang van spoed. Gevolglik is die res massa genoem liggaamsgewig, wat vervat in die tyd van meting in rus (in die afwesigheid van beweging), dit wil sê sy snelheid is nul.

Relatiwistiese liggaam gewig is een van die belangrikste parameters in die beskrywing van beweging.

paringsbegrip

Na die verskyning van teorie Einstein se vereis 'n paar hersiening gebruik vir 'n paar eeue Newton-meganika, wat nie gebruik kan word by die oorweging van die verwysingsraamwerke, wat teen 'n spoed vergelykbaar met die spoed van lig. Daarom, al wat dit neem om die dinamiese vergelykings met behulp van die Lorentz transformasie verander - verander liggaam van koördinate of 'n punt en tyd wanneer die proses van oorgang tussen traagheid verwysing stelsels. Beskrywing van data transformasie gebaseer op die feit dat in elke traagheid raam al die wette van fisika werk ewe en billik. Dus, die wette van die natuur is nie in enige manier afhanklik van die keuse van die verwysingstelsel.

Van die Lorentz transformasie koëffisiënt en dit word uitgedruk deur die basiese relatiwistiese meganika, soos hierbo beskryf en die naam met die letter α.

Die beginsel van bypassende is eenvoudig genoeg - hy sê dat enige nuwe teorie in 'n spesifieke bepaalde geval dieselfde resultate as die vorige een sal gee. Spesifiek, in relatiwistiese meganika dit word weerspieël deur die feit dat teen 'n spoed wat baie laer is as die spoed van lig is, die wette van die klassieke meganika gebruik.

relatiwistiese deeltjies

Relatiwistiese deeltjies is 'n deeltjie wat beweeg teen 'n spoed vergelykbaar met die spoed van lig genoem. Hul beweging beskryf word deur 'n spesiale relatiwiteit. Daar is selfs 'n groep van deeltjies waarvan die bestaan slegs moontlik terwyl jy ry teen die spoed van lig - dit is bekend as die deeltjies sonder massa of net massalose, aangesien die res van die massa is nul, so dit is uniek deeltjies wat nie enige soortgelyke opsies in die nie-relativistiese, klassieke meganika het nie .

Dit wil sê, kan die massa van 'n relatiwistiese deeltjie van rus wees nul.

Deeltjie kan relatiwistiese genoem word as die kinetiese energie wat vergelykbaar is met die energie wat uitgedruk deur die volgende formule kan.

Hierdie formule bepaal die toestand van die vereiste spoed.

Die energie van die deeltjies kan ook meer as sy rusenergie wees - hierdie word genoem ultrarelativistic.

Om die beweging van sulke deeltjies gebruik in kwantummeganika en kwantum algemeen veld teorie vir meer uitgebreide beskrywing beskryf.

voorkoms

Sulke deeltjies (relativistiese en ultra-relativistiese) bestaan in natuurlike vorm net in kosmiese bestraling, wat bestraling, die bron van wat buite elektromagnetiese aard van die Aarde. Man, hulle kunsmatig geskep in spesiale versnellers - die gebruik van hulle as 'n paar dosyn soorte deeltjies is gevind nie en die lys is voortdurend opgedateer. So 'n instelling, byvoorbeeld die Large Hadron Collider, wat in Switserland.

Opkomende met β-verval elektrone kan ook soms 'n voldoende spoed bereik om hulle te wys aan 'n klas van relatiwistiese. Relatiwistiese elektron massa kan ook gevind word op hierdie formules.

Die konsep van massa

Gewig Newton-meganika het verskeie bindende eienskappe:

• Die gravitasie-aantrekking van liggame ontstaan as gevolg van hul gewig, dit wil sê, direk afhang.
• Liggaamsgewig is nie afhanklik van die keuse van die verwysingstelsel en nie verander wanneer sy verandering.
• traagheid van 'n liggaam is gemeet deur sy gewig.
• As die liggaam gestoor word in 'n stelsel waarin daar geen prosesse plaasvind nie, en wat is gesluit, sal die massa feitlik geen verandering (behalwe vir die verspreiding oordrag wat in vaste stowwe is baie stadig) wees.
• Saamgestelde liggaamsmassa bestaan uit die massa van sy individuele dele.

Die beginsel van relatiwiteit

• beginsel van relatiwiteit Galileo se.

Hierdie beginsel is geformuleer vir nie-relatiwistiese meganika, en word soos volg uitgedruk: ongeag of die stelsel is in rus, of hulle maak enige beweging, al die prosesse in hulle voortgaan op dieselfde manier.

• beginsel van relatiwiteit Einstein se.

Hierdie beginsel is gebaseer op twee beginsels:

1. Galilese relatiwiteit beginsel word gebruik in hierdie geval. Dit is, iemand met absoluut al die wette van die natuur te werk op dieselfde manier.
2. Die spoed van lig altyd en absoluut in alle verwysingstelsels is dieselfde, ongeag die spoed van beweging van die lig bron en die skerm (lig ontvanger). Om hierdie feit, 'n aantal eksperimente, wat heeltemal bevestig die aanvanklike raaiskoot bewys.

Die massa in die relatiwistiese en Newton-meganika

• In teenstelling met die Newton-meganika, in die relatiwistiese massa teorie kan nie 'n maatstaf van die hoeveelheid materiaal wees. En inderdaad die relatiwistiese massa word bepaal deur 'n meer uitgebreide manier, sodat dit moontlik is om te verduidelik, byvoorbeeld die bestaan van deeltjies sonder massa. In relatiwistiese meganika, met die fokus op energie eerder as massa - dit is die belangrikste bepaler van enige liggaam of elementêre deeltjie, is sy energie of momentum. Impuls is moontlik om die volgende formule te vind.

• Maar die res massa van die deeltjies is 'n baie belangrike funksie - die waarde daarvan is baie klein en die aantal onstabiel, so is geskik vir metings met 'n maksimum akkuraatheid en spoed. Energie deeltjies res kan gevind word deur die volgende formule.

• Net so Newton teorieë in 'n geïsoleerde stelsel gewig konstant, dit wil sê, nie verander nie met tyd. Ook dit nie verander nie en die oorgang van een CO aan ander.
• Daar is absoluut geen maatstaf van traagheid van die bewegende liggaam.
• Die relativistiese massa van 'n bewegende liggaam word nie bepaal deur die invloed van gravitasie kragte op dit.
• As die liggaam gewig gelyk aan nul is, sal dit moet beweeg teen die spoed van lig. Die omgekeerde is nie waar nie - die spoed van lig kan nie net die massalose deeltjies bereik.
• Die totale energie van relatiwistiese deeltjies is moontlik met behulp van die volgende uitdrukking:

Die aard van massa

Tot onlangs was die wetenskap gedink dat die massa van enige deeltjie word veroorsaak deur elektromagnetiese aard, maar tot op hede is dit bekend geword het dat op hierdie manier is dit moontlik om net 'n klein deel van dit te verduidelik - is die belangrikste bydrae kom van die aard van die sterk interaksie, wat voortspruit uit die gluons. Tog kan hierdie metode nie verklaar word deur die massa van 'n dosyn deeltjies, die aard van wat nog nie toegelig.

Relatiwistiese toename massa

Die gevolg van al stellings en wette hierbo beskryf kan duidelik genoeg uitgedruk, al is, en die ongelooflike proses. As een liggaam beweeg relatief tot mekaar met enige spoed, sy parameters en die liggame binne, as die oorspronklike liggaam is 'n stelsel verandering. Natuurlik, teen 'n lae spoed dit is byna nie merkbaar wees, maar die effek sal steeds teenwoordig wees.

'n ander gedeelte van die tyd in 'n bewegende teen 60 km / h trein - 'n mens kan 'n eenvoudige voorbeeld noem. Toe die volgende formule bereken word koëffisiënt van variasie van die parameters.

Hierdie formule is ook hierbo beskryf. Vervang al die data in dit (wanneer c ≈ 1 x 10 ⁹ km / h) met die volgende resultate:

Dit is duidelik dat die verandering is baie klein en nie die prestasie van ure te verander sodat dit sigbaar was.