Masa particulelor relativistic

În 1905, Albert Einstein a publicat teoria relativitatii, care este schimbat ușor ideea științei lumii. Pe baza ipotezelor sale au fost obținute în masă formula relativistic.

Teoria specială a relativității

Întreaga esență constă în faptul că, în sistemele care se deplasează în raport cu celălalt, oricare dintre mai multe procese au loc în diferite moduri. Mai exact, este exprimat, de exemplu, o creștere a greutății cu creșterea vitezei. Dacă viteza de mișcare a sistemului este mult mai mică decât viteza luminii (υ << c = 3 10 ^{8 x),} aceste modificări sunt aproape să nu fie vizibil, deoarece acestea vor tinde spre zero. Cu toate acestea, în cazul în care viteza vehiculului în apropierea de viteza luminii (de exemplu, egală cu o zecime din ea), apoi factori cum ar fi greutatea, lungimea și timpul de orice proces de schimbare. Cu ajutorul următoarelor formule pot calcula aceste valori într-un cadru de referință în mișcare, inclusiv - masa unei particule relativiste.

Unde l _0, m ₀ și t ₀ - lungimea corpului, masa și a procesului într - un sistem staționar, iar υ - viteza obiectului.

Conform teoriei lui Einstein, nici unul dintre organismul nu este capabil să atingă o viteză mai mare decât viteza luminii.

masă de repaus

Q masa de repaus a particulelor relativistic apare și anume în teoria relativității, atunci când greutatea corporală sau particulele încep să se schimbe în funcție de viteza. Prin urmare, restul de masă numită greutate corporală, care este conținut în momentul măsurării în repaus (în absența mișcării), adică viteza sa este zero.

greutate corporală relativista este unul dintre principalii parametri în descrierea mișcării.

principiul de potrivire

După apariția teoriei lui Einstein necesita unele de revizuire folosite pentru mai multe secole mecanicii newtoniene, care nu au putut fi utilizate atunci când se analizează cadrele de referință, se deplasează cu o viteză comparabilă cu viteza luminii. Prin urmare, tot ce a luat pentru a schimba dinamic ecuațiile folosind transformarea Lorentz - corpul de coordonate sau un punct și timpul de schimbare, atunci când procesul de tranziție între sistemele de referință inerțiale. Descrierea de transformare a datelor bazată pe faptul că, în fiecare cadru inerțial toate legile fizicii muncii în mod egal și echitabil. Astfel, legile naturii nu sunt în nici un fel depind de alegerea sistemului de referință.

Din coeficientul de transformare Lorentz și este exprimată de mecanica relativistă de bază, așa cum este descris mai sus și numit cu litera a.

Principiul de potrivire este destul de simplu - el spune că orice teorie nouă, în orice caz particular particular va da aceleași rezultate ca și cea anterioară. Mai exact, în mecanica relativistă este reflectată de faptul că la viteze care sunt mult mai mici decât viteza luminii, se folosesc legile mecanicii clasice.

particulă relativistă

particulă relativistă se numește o particulă care se deplasează cu o viteză comparabilă cu viteza luminii. Mișcarea lor este descrisă de relativității speciale. Există chiar și un grup de particule a căror existență este posibilă numai în timpul conducerii cu viteza luminii - acestea sunt numite particule fără masă sau doar fără masă, din moment ce restul masei este zero, deci este particule unice, care nu au nici opțiuni similare în non-relativiste, mecanicii clasice .

Aceasta este, masa unei particule relativiste de repaus poate fi zero.

Particula poate fi numită relativistic dacă energia cinetică poate fi comparabilă cu energia care este exprimată prin următoarea formulă.

Această formulă determină starea viteza dorită.

Energia particulelor poate fi, de asemenea, mai mult decât energia de repaus - acestea sunt numite ultrarelativiste.

Pentru a descrie mișcarea acestor particule utilizate în mecanica cuantică și cuantică în general teoria câmpului pentru descriere mai extinsă.

apariție

Astfel de particule (relativiste și ultra-relativiste) există în formă naturală numai în radiația cosmică, adică radiație, a cărei sursă este în afara naturii electromagnetic al Pământului. Omule, acestea sunt create în mod artificial în acceleratoare speciale - folosindu-le ca o duzină de câteva tipuri de particule au fost găsite, iar această listă este actualizată în mod constant. O astfel de setare este, de exemplu, Large Hadron Collider, care este în Elveția.

Emergente cu electroni β-degradare poate, de asemenea, uneori, ajunge la o viteză suficientă pentru a le atribui o clasă de relativist. masa de electroni relativistic pot fi găsite pe aceste formule.

Conceptul de masă

Greutate mecanica newtoniană are mai multe proprietăți de legare:

• Atracția gravitațională a corpurilor apare din cauza greutății lor, adică, depinde în mod direct pe ea.
• Greutatea corporală nu depinde de alegerea sistemului de referință și nu se schimbă atunci când schimbarea sa.
• inerția unui corp este măsurată prin greutatea sa.
• În cazul în care organismul este stocată într-un sistem în care nici un proces nu apar și care este închis, masa acestuia va fi practic nici o schimbare (cu excepția transferului de difuzie care în solide este foarte lent).
• masă corporală compozit constă din masa părților sale individuale.

Principiul relativității

• Principiul Galileo relativitatii.

Acest principiu a fost formulat pentru mecanică non-relativistă, și este exprimată după cum urmează: indiferent dacă sistemul este în repaus, sau face orice mișcare, toate procesele din ele proceda în același mod.

• Principiul relativității a lui Einstein.

Acest principiu se bazează pe două principii:

1. Principiul relativității galilean este utilizat în acest caz. Adică, oricine cu absolut toate legile naturii funcționează în același fel.
2. Viteza luminii întotdeauna și absolut în toate cadrele de referință este aceeași, indiferent de viteza de deplasare a sursei de lumină și ecranul (receptor de lumină). Pentru a dovedi acest fapt, o serie de experimente, care a confirmat complet ghici inițială.

Masa în mecanica relativistă și newtoniene

• Spre deosebire de mecanicii newtoniene, în teoria relativistă în masă nu poate fi o măsură a cantității de material. Și, într-adevăr, masa relativistă este determinată printr-un mod mai extins, lăsând posibilitatea de a explica, de exemplu, existența unor particule fără masă. In mecanica relativistă, cu accent pe energie, mai degrabă decât în masă - care este principalul factor determinant al oricărui organism sau a particulelor elementare, este energia sau impulsul acesteia. Impuls este posibil să se găsească următoarea formulă.

• Cu toate acestea, masa de repaus a particulei este o caracteristică foarte importantă - valoarea sa este foarte mică, iar numărul de instabil, deci sunt potrivite pentru măsurători cu o precizie și viteză maximă. restul de particule de energie pot fi găsite prin următoarea formulă.

• In mod similar teoriile Newton într-un sistem izolat de greutate este constantă, adică nu se modifică în timp. De asemenea, nu se schimbă și tranziția de la un CO la altul.
• Nu este absolut nici o măsură de inerție a corpului în mișcare.
• Masa relativistă a unui corp în mișcare nu este determinată de influența forțelor gravitaționale pe ea.
• În cazul în care greutatea corporală este egal cu zero, va trebui să se mute la viteza luminii. Reciproca nu este adevărat - viteza luminii poate ajunge nu numai particulele lipsite de masă.
• Energia totală a particulelor relativiste este posibilă utilizând următoarea expresie:

Natura masei

Până de curând, știința sa crezut că masa tuturor particulelor este cauzată de natură electromagnetică, dar până în prezent a devenit cunoscut faptul că, în acest fel este posibil să se explice doar o mică parte din ea - este principala contribuție vine de la natura interacțiunii puternice, care rezultă din gluoni. Cu toate acestea, această metodă nu poate fi explicată prin masa de o duzină de particule, natura care nu a fost încă elucidat.

Creșterea masei relativistă

Rezultatul tuturor teoreme și legile descrise mai sus pot fi exprimate suficient de clar, deși, și procesul uimitor. În cazul în care un organism se deplasează în raport cu unul pe altul cu orice viteză, parametrii săi și corpurile din interiorul, în cazul în care corpul original, este o schimbare de sistem. Desigur, la viteze mici este aproape să nu fie vizibil, dar efectul va fi încă prezent.

Se poate cita un exemplu simplu - un alt pasaj de timp într-o mișcare la 60 kilometri pe oră tren. Apoi, următoarea formulă se calculează coeficientul de variație a parametrilor.

Această formulă a fost, de asemenea, descris mai sus. Substituind toate datele din ea (când c ≈ 1 x 10 ⁹ km / h) , cu următoarele rezultate:

Evident, schimbarea este extrem de mică și nu schimbă performanța ore, astfel că a fost vizibil.