Masa da partícula relativista

En 1905, Albert Einstein publicou a súa teoría da relatividade, que cambia lixeiramente a idea da ciencia do mundo. Baseándose nos seus presupostos obtívose masa fórmula relativista.

teoría da relatividade especial

Toda a esencia reside no feito de que, en sistemas móbiles con respecto ao outro, calquera dos varios procesos ocorren de diferentes xeitos. En concreto, é expreso, por exemplo, un aumento de peso co aumento da velocidade. Se a velocidade de movemento do sistema é moito menos do que a velocidade da luz (υ << c = 3 × 10 ^8), estas modificacións apenas ser perceptible, xa que tenden a cero. Con todo, se a velocidade do vehículo preto da velocidade da luz (por exemplo, igual a un décimo do mesmo), a continuación, de factores tales como peso, lonxitude e tempo de calquera cambio de proceso. Coa axuda das seguintes fórmulas poden calcular estes valores nun marco de referencia en movemento, incluíndo: - a masa dunha partícula relativista.

Onde l _0, m ₀ e t ₀ - lonxitude do corpo, a masa eo proceso nun sistema estacionario, e υ - velocidade do obxecto.

Segundo a teoría de Einstein, ningún do corpo non é capaz de alcanzar unha velocidade maior que a velocidade da luz.

masa de repouso

Masa Q resto de partícula relativista ocorre en particular en teoría relatividade, cando o peso do corpo ou as partículas comezan a cambiar, dependendo da velocidade. Por conseguinte, o resto de masa chamado de peso corporal, que está contido no tempo de medida en repouso (en ausencia de movemento), isto é, a súa velocidade é cero.

Relativista peso corporal é un dos principais parámetros na descrición do movemento.

principio de congruencia

Tras a aparición da teoría de Einstein esixe algunha revisión usado por varios séculos mecánica newtoniana, que non podería ser utilizado cando se consideran os cadros de referencia, que se cambiar a unha velocidade comparable á velocidade da luz. Por iso, todo o que levou a cambiar as ecuacións dinámicas mediante a transformación de Lorentz - corpo de coordenadas ou un punto e tempo de cambio cando o proceso de transición entre sistemas de referencia inerciais. Descrición de transformación de datos baseada no feito de que, en cada referencial inercial todas as leis da física funcionan igualmente e de forma equitativa. Así, as leis da natureza non son de ningún xeito depender da elección do sistema de referencia.

Desde o coeficiente de transformación de Lorentz e é expresado polos mecánica relativista básicos, como descrito anteriormente e denominado coa letra α.

O principio de correspondencia é moi sinxelo - el di que calquera nova teoría en calquera caso particular específico vai dar os mesmos resultados que o anterior. En concreto, na mecánica relativista é reflectida polo feito de que, a velocidades que son moito máis baixa que a velocidade da luz, as leis da mecánica clásica son utilizados.

partícula relativista

partícula relativista é chamado dunha partícula que se move a unha velocidade comparable á velocidade da luz. O seu movemento é descrito pola relatividade especial. Hai incluso un grupo de partículas cuxa existencia só é posible durante a condución na velocidade da luz - estes son chamados as partículas sen masa ou só sen masa, xa que o resto da masa é cero, polo que é partículas únicas que non teñen calquera opción semellantes nos non relativistas, mecánica clásica .

É dicir, a masa dunha partícula relativista de descanso pode ser cero.

Partícula pode ser chamado relativista a súa enerxía cinética pode ser comparable á enerxía, que é expresado pola fórmula seguinte.

Esta fórmula determina a condición de velocidade necesaria.

A enerxía das partículas pode ser máis que a súa enerxía de repouso - estes son chamados ultrarelativistic.

Para describir o movemento de tales partículas utilizadas na mecánica cuántica e cuántico xeralmente teoría do campo a descrición máis exhaustiva.

aspecto

Tales partículas (relativistas e ultra-relativistas) existen en forma natural só en radiación cósmica, que é a radiación, a fonte da que está fóra natureza electromagnética da Terra. Cara, son creados artificialmente en aceleradores especiais - usalos como algunhas decenas de tipos de partículas foron atopados, e esta lista é actualizada constantemente. Tal configuración, por exemplo, o Large Hadron Collider, que está en Suíza.

Emerxente con electróns β-decaimento tamén pode, ás veces, alcanzar unha velocidade suficiente para atribuílo a eles a unha clase de relativista. masa de electróns relativista tamén se pode atopar no estas fórmulas.

O concepto de masa

Peso mecánica newtoniana ten varias propiedades de conexión:

• A atracción gravitacional de corpos xorde por mor do seu peso, é dicir, depende directamente sobre ela.
• O peso corporal non dependen da elección do sistema de referencia e non muda cando a cambio.
• inercia dun corpo é medida polo seu peso.
• Se o corpo é almacenado nun sistema no que non hai procesos non teñen lugar e que é pechado, a súa masa pode ser practicamente ningunha modificación (agás para a transferencia por difusión que en sólidos é moi lenta).
• masa corpo compósito consiste na masa das súas partes individuais.

O principio da relatividade

• principio do Galileo da relatividade.

Este principio foi formulado para a mecánica non relativista, e exprésase como segue: independentemente do sistema está en repouso, ou fan calquera movemento, todos os procesos neles proceder do mesmo xeito.

• principio da relatividade de Einstein.

Este principio está baseado en dous principios:

1. principio da relatividade de Galileo se usa neste caso. É dicir, calquera persoa con absolutamente todas as leis da natureza funcionan do mesmo xeito.
2. A velocidade da luz sempre e absolutamente en todos os cadros de referencia é o mesmo, independentemente da velocidade do movemento da fonte de luz ea pantalla (receptor de luz). Para probar este feito, unha serie de experimentos, que confirmou completamente a estimación inicial.

A masa nas mecánica relativista e newtoniana

• En contraste cos mecánica de Newton, na teoría masa relativista non pode ser unha medida da cantidade de material. E, de feito a masa relativista é determinada por unha forma máis ampla, deixando posible explicar, por exemplo, a existencia de partículas sen masa. En mecánica relativista, con foco en enerxía máis de masa - que é o principal determinante de calquera corpo ou partícula elemental, é a súa enerxía ou momento. Impulso é posible atopar a seguinte fórmula.

• Con todo, a masa restante da partícula é unha característica moi importante - o seu valor é moi pequeno eo número de inestable, polo que son axeitados para medidas coa máxima precisión e velocidade. resto partícula de enerxía se pode atopar a través da seguinte fórmula.

• Do mesmo xeito teorías Newton nun peso illado sistema é constante, é dicir, non cambia co tempo. Tamén non cambia ea transición dun CO a outro.
• Non hai absolutamente ningunha medida de inercia do corpo en movemento.
• A masa relativista dun corpo en movemento non é determinada pola influencia de forzas gravitacionais sobre el.
• O peso do corpo é igual a cero, terá que moverse na velocidade da luz. O inverso non é certo - a velocidade da luz pode alcanzar non só as partículas sen masa.
• A enerxía total de partículas relativistas é posible, mediante a seguinte expresión:

A natureza da masa

Ata hai pouco, a ciencia pensábase que a masa de calquera partícula é causada por natureza electromagnética, pero ata a data, tornouse coñecido que deste xeito se pode explicar só unha pequena parte dela - é a principal achega vén da natureza da interacción forte, que proviña dos glúons. Sen embargo, este método non pode ser explicado pola masa dunha ducia de partículas, a natureza da cal non foi aínda coñecido.

aumento da masa relativista

O resultado de todo teoremas e leis descritas anteriormente pode ser expresada con claridade suficiente, con todo, eo proceso incrible. Un corpo está en movemento en relación uns ós outros con toda velocidade, os seus parámetros e os corpos dentro, o corpo orixinal é un cambio de sistema. Claro que, en baixas velocidades é apenas ser perceptible, pero o efecto aínda estará presente.

Pódese citar un exemplo simple - outra paso do tempo nun movemento en 60 kmh tren. A continuación, a seguinte fórmula calcúlase o coeficiente de variación dos parámetros.

Esta fórmula foi tamén descrito anteriormente. Substituíndo todos os datos do mesmo (cando c ≈ 1 x 10 ⁹ km / h), cos seguintes resultados:

Obviamente, o cambio é moi pequeno e non altera o funcionamento de horas para que el era visible.