Relativistyske dieltsje massa

Yn 1905, Albert Einstein publisearre syn relativiteitsteory, dat is in bytsje feroare it idee fan de wittenskip fan 'e wrâld. Op grûn fan syn oannames formule relativistyske massa waard krigen.

Spesjale relativiteitsteory

De hiele essinsje leit yn it feit dat yn de systemen beweging ten opsichte fan elkoar, ien fan ferskate prosessen nimme plak yn ferskate wizen. Spesifyk, dat útdrukt wurdt, bygelyks, in tanimming fan gewicht mei tanimmende faasje. As de snelheid fan de beweging fan it systeem is folle minder as de snelheid fan it ljocht (υ << c = 3 × 10 ^8), dizze wizigingen wurde hast net wêze merkbaar, sûnt se sille tend nei nul. Lykwols, as de auto snelheid tichtby de ljochtsnelheid (bgl, gelyk oan ien-tsjienden fen it), dan sokke faktoaren as gewicht, lingte en de tiid fan in proses feroarje. Mei de help fan 'e neikommende formules kinne berekkenje dizze wearden yn in ridende referinsjeramt, wêrûnder - de massa fan in relativistyske dieltsje.

Dêr't l _0, m ₀ en t ₀ - lingte fan 'e lea, de massa en it proses yn in Stationary systeem, en υ - snelheid fan it objekt.

Neffens Einstein syn teory, net ien fan it lichem is net yn steat om ta in gruttere faasje as de ljochtsnelheid.

rêstmassa

Q relativistyske dieltsje rest massa komt nammentlik yn relativiteitsteory teory, doe't it lichem gewicht of de dieltsjes begjinne te feroarjen ôfhinklik fan snelheid. Accordingly, de rest massa neamd lichem gewicht, dat is opnommen yn 'e tiid fan mjitting yn rêst (yn it ûntbrekken fan' e beweging), i.e. syn snelheid is nul.

Relativistyske lichemsgewicht is ien fan de wichtichste parameters yn 'e beskriuwing fan' e beweging.

matching prinsipe

Nei de ferskining fan Einstein syn teory fereaskje wat revyzje brûkt foar meardere ieuwen Newtonian meganika, dat koe net brûkt wurde as sjoen de ferwizing frames, beweecht op in snelheid te fergelykjen mei de ljochtsnelheid. Dêrom, al duorre it te feroarjen de dynamyske fergelikingen mei help fan de Lorentz transformaasje - feroarjen lichem fan de koördinaten of in punt en tiid doe't it proses fan de oergong tusken inertial ferwizing systemen. Beskriuwing fan data transformaasje basearre op it feit dat yn elke inertial frame alle wetten fan de natuerkunde wurk likegoed en equitably. Sa, de wetten fan de natoer binne net yn ien of oare wize ôfhinklik fan de kar fan de referinsje systeem.

Ut de Lorentz transformaasje koëffisjint en it is ferwurde troch de basis relativistyske meganika, lykas hjirboppe beskreaun is en neamd mei de letter α.

It prinsipe fan matching is simpel genôch - hy seit dat eltse nije teory yn alle benammen bysûnder gefal sil jaan deselde risseltaten as de foarige. Bysûnder is yn relativistyske meganika is blykt ek troch it feit dat mei faasjes dy't folle leger as de snelheid fan it ljocht, de wetten fan de klassike meganika wurde brûkt.

relativistyske dieltsje

Relativistyske dieltsje hjit in dieltsje dat him wart by in snelheid te fergelykjen mei de ljochtsnelheid. Harren moasje wurdt beskreaun troch de spesjale relativiteitsteory. Der is sels in groep fan dieltsjes waans bestean is allinne mooglik is wylst it riden op de snelheid fan it ljocht - dy wurde neamd yn de dieltsjes sûnder massa of gewoan massaleas, sûnt de rest fan 'e massa nul is, dus is it unyk dieltsjes dy't ha gjin ferlykbere opsjes yn' e net-relativistyske, klassike meganika .

Dat is, de massa fan in relativistyske dieltsje fan de rest kin wêze nul.

Dieltsje kin neamd wurde relativistyske as syn Kinetic enerzjy kin wêze te fergelykjen mei de enerzjy dy't útdrukt wurdt troch de folgjende formule.

Dit formule bepaalt de steat fan de fereaske snelheid.

De enerzjy fan de dieltsjes kinne ek mear wêze as syn rest enerzjy - dy wurde neamd ultrarelativistic.

Om beskriuwe de beweging fan sokke dieltsjes brûkt yn de kwantummeganika en kwantum algemien fjild teory foar mear útwreide beskriuwing.

ferskining

Sokke dieltsjes (relativistyske en ultra-relativistyske) bestean yn natuerlike foarm allinnich yn kosmyske strieling, dat is strieling, de boarne fan dat is bûten de ierde syn elektromagnetyske natuer. Man, se wurde makke keunstmjittich yn spesjale accelerators - mei help fan har as in pear tsientallen soarten dieltsjes binne fûn, en dizze list wurdt hieltyd bywurke. Sa'n ynstelling is, bygelyks, de Large Hadron Collider, dat is yn Switserlân.

Opkommende mei β-ferfal elektroanen meie ek soms berikke in genôch snelheid om te wizen se nei in klasse fan relativistyske. Relativistyske elektron massa kinne ek te finen op dizze formules.

It begryp massa

Weight Newtonian meganika hat ferskate binende eigenskippen:

• De gravitasjonele attraksje fan lichems ûntstiet fanwege harren gewicht, dat wol sizze, direkt dat as betingst.
• Lichemsgewicht net ôfhinklik is fan 'e kar fan' e referinsje systeem en net feroarje as syn feroaring.
• inertia fan in lichem wurdt metten troch har gewicht.
• As it lichem wurdt opslein yn in systeem dêr't gjin prosessen net foarkomme en dat is ticht, syn massa sil hast gjin feroaring (útsein foar de caprice oerdracht dy't yn fêste stoffen is hiel stadich).
• Composite lichem massa bestiet út 'e massa fan syn aparte dielen.

It prinsipe fan relativiteitsteory

• Galileo syn prinsipe fan relativiteitsteory.

Dat prinsipe waard formulearre foar net-relativistyske meganika, en wurdt útdrukt as folget: likefolle oft it systeem yn rêst, of se meitsje gjin beweging, alle prosessen yn harren fierder te gean op deselde manier.

• Einstein syn prinsipe fan relativiteitsteory.

Dit prinsipe is basearre op twa útgongspunten:

1. Galileeër relativiteitsteory prinsipe wurdt brûkt yn dit gefal. Dat is, elkenien mei absolút alle wetten fan de natuer wurkje deselde manier.
2. De snelheid fan ljocht altyd en absolút yn alle referinsje kezinen is itselde, los fan de snelheid fan de beweging fan it ljocht boarne en it skerm (licht ûntfanger). Te bewizen dat feit, in oantal eksperiminten, dy't hielendal befêstige de earste derop.

De massa yn de relativistyske en Newtonian meganika

• Yn tsjinstelling ta de Newtonian meganika, yn de relativistyske massa teory kin net in maatregel fan it bedrach fan it materiaal. En yndie de relativistyske massa bepaald wurdt troch in mear wiidweidige manier, ferlit it mooglik om út te lizzen, bygelyks, it bestean fan dieltsjes sûnder massa. Yn relativistyske meganika, rjochte op enerzjy leaver as massa - dat is it wichtichste determinant fan in lichem of elemintêre dieltsje, is syn enerzjy of feart. Impulse is mooglik te finen de folgjende formule.

• Lykwols, de rest massa fan it dieltsje is in hiel wichtige funksje - syn wearde is hiel lyts en it oantal ynstabyl, dus binne geskikt foar mjittingen mei maksimum krektens en de snelheid. Enerzjy dieltsje rest kin fûn wurde troch de folgjende formule.

• Allyksa Newton teoryen yn in isolearre systeem gewicht is konstant, i.e., net feroaret mei de tiid. Ek is it net feroarje, en de oergong fan de iene CO nei in oare.
• It bestiet net absoluut gjin miette fen inertia fan de ridende lichem.
• De relativistyske massa fan in ridende lichem wurdt net bepaald troch de ynfloed fan gravitasjonele krêften derop.
• As lichemsgewicht is gelyk oan nul, dan sil jo de oerlisside werneame by de ljochtsnelheid. It omkearde is net wier - de ljochtsnelheid kin berikke net allinnich de massaleas dieltsjes.
• De totale enerzjy fan de relativistyske dieltsjes is mooglik mei help fan de folgjende útdrukking:

De aard fan de massa

Oant foar koart, wittenskip waard tocht dat de massa fan in dieltsje wurdt feroarsake troch elektromagnetyske natuer, mar oant no ta waard bekend dat yn dizze wize is it mooglik om te lizzen mar in lyts part fan it - is de wichtichste bydrage komt út it aard fan 'e sterke ynteraksje, dy't fuortkomme út de gluons. Lykwols, dizze metoade kin net te ferklearjen troch de massa fan in stik as tsien dieltsjes, de natuer dêr't noch net elucidated.

Relativistyske massa ferheging

It resultaat fan alle stellingen en wetten hjirboppe beskreaun wurde kin útdrukt dúdlik genôch, al is, en de geweldige proses. As ien lichem mei faasje opsichte fan elkoar mei gjin snelheid, syn parameters en de lichems binnen, as de oarspronklike liif is in systeem feroaring. Fansels, at lege faasje It is hast net wêze merkbaar, mar it effekt sil noch wol oanwêzich.

Men kin neame in ienfâldige foarbyld - in oare passaazje fan de tiid yn in ridende op 60 km / h trein. Dan de folgjende formule wurdt berekkene koëffisjint fan fariaasje fan de parameters.

Dit formule waard ek beskreaun hjirboppe. Substituting alle gegevens dêryn (doe't c ≈ 1 x 10 ⁹ km / h) mei de folgjende resultaten:

Fansels, de feroaring is ekstreem lyts en net feroarje de útfiering fan de oeren, sadat it wie sichtber.