Massa partikel relativistik

Ing taun 1905, Albert Einstein diterbitake teori relativitas, sing rada diganti idea saka èlmu donya. Adhedhasar pemanggih kang massa rumus relativistik iki dijupuk.

teori khusus relativitas

Kabèh pet dumunung ing kasunyatan sing ing sistem obah relatif kanggo saben liyane, manéka pangolahan njupuk Panggonan ing macem-macem cara. Khusus, iku wis ditulis, contone, paningkatan bobot karo nambah kacepetan. Yen kecepatan gerak saka sistem akeh kurang saka kecepatan cahya (υ << c = 3 x 10 ^8), owah-owahan mau meh ora ngelingke, wiwit padha kathah nul. Nanging, yen kacepetan kendaraan cedhak saka kacepetan cahya (contone, witjaksono kanggo siji-sepuluh iku), banjur faktor kayata bobot, dawa lan wektu pangowahan proses. Kanthi bantuan saka rumus ing ngisor iki bisa ngetung angka iki ing pigura obah saka referensi, kalebu - massa partikel relativistik.

Where l _0, m ₀ lan t ₀ - dawa awak, massa lan proses ing sistem nulis, lan υ - kacepetan saka obyek.

Miturut teori Einstein, ora ana awak ora bisa tekan kacepetan luwih saka kacepetan cahya.

massa liyane

Q massa liyane relativistik partikel ana yaiku ing teori relativitas, nalika bobot awak utawa partikel wiwiti ngganti gumantung kacepetan. Patut, liyane massa disebut bobot awak, kang wis diemot ing wektu pangukuran ing liyane (ing anané saka gerakan), i.e. kecepatan sawijining nul.

bobot awak relativistik iku salah siji saka paramèter utama ing gambaran saka gerakan.

asas cocog

Sawisé munculé teori Einstein kang mbutuhake sawetara vèrsi digunakake kanggo sawetara abad mekanika Newton, kang ora bisa digunakake nalika ngelingi pigura referensi, obah ing kacepetan iso dibandhingke kanggo kacepetan cahya. Mulane, kabeh iku njupuk kanggo ngganti persamaan dinamis nggunakake Anthony Giddens - ganti awak saka koordinat utawa titik lan wektu nalika proses transisi antarane sistem referensi inersia. Description transformasi data adhedhasar kasunyatan sing ing saben pigura inersia kabeh hukum karya fisika merata lan ngginakaken. Mangkono, hukum alam sing ora ing sembarang cara gumantung ing pilihan saka sistem referensi.

Saka koefisien Anthony Giddens lan lagi ditulis dening mekanika relativistik dhasar, kaya ing ndhuwur lan dijenengi karo huruf α.

Prinsip cocog iku prasaja cukup - ngandika yen téori anyar ing kasus tartamtu tartamtu bakal menehi asil padha siji sadurunge. Khusus, ing mekanika relativistik iku kacetha dening kasunyatan sing kecepatan sing luwih murah saka kacepetan cahya, hukum mekanika klasik digunakake.

partikel relativistik

Partikel relativistik diarani partikel sing gerakane ing kacepetan iso dibandhingke kanggo kacepetan cahya. gerakan sing diterangake dening relativitas khusus. Ana sing malah klompok partikel ingkang kawontenanipun wonten nalika nyopir ing kacepetan cahya - iki disebut partikel tanpa massa utawa mung massless, wiwit liyane massa iku nul, supaya iku partikel unik sing ora duwe opsi padha wae ing non-relativistik, mekanika klasik .

Kang, massa partikel relativistik liyane uga nul.

Partikel bisa disebut relativistik yen energi kinetik sawijining uga iso dibandhingke kanggo energi kang wis ditulis dening rumus punika.

Rumus nemtokake kawontenan kacepetan sing dibutuhake.

Energi partikel uga bisa luwih saka energi liyane sawijining - iki disebut ultrarelativistic.

Kanggo njlèntrèhaké gerakan partikel kuwi digunakake ing mekanika kuantum lan kuantum umume teori medan kanggo gambaran luwih jembar.

katon

partikel kuwi (relativistik lan Ultra-relativistik) ana ing alam mbentuk mung ing radiation kosmik, sing radiation, sumber saka kang njaba alam elektromagnetik bumi. Man, lagi digawe artificially ing accelerators khusus - digunakake minangka rolas jinis sawetara partikel wis ketemu, lan dhaftar iki saya dianyari. setelan Kaya, contone, ing Large Hadron Collider, kang ing Swiss.

Berkembang karo elektron β-bosok uga kadhangkala dumugi kecepatan cekap supaya nemtokake kanggo kelas relativistik. massa elektron relativistik uga bisa ditemokaké ing rumus iki.

Konsep massa

Bobot mekanika Newton wis saperangan naleni:

• Tarik gravitasi badan mengkene amarga bobot sing, sing, langsung gumantung iku.
• bobot awak ora gumantung ing pilihan saka sistem referensi lan ora ngganti nalika owah-owahan sawijining.
• inersia saka sawijining awak iki dijarwakake dening: bobot.
• Yen awak iki disimpen ing sistem kang ora pangolahan ora kelakon lan kang ditutup, massa bakal sakbenere ana owah-owahan (kajaba kanggo transfer penyebaran kang ing barang padhet banget alon).
• massa awak Composite kasusun saka massa saka sawijining individu bagean.

Prinsip relativitas

• asas Galileo relativitas.

asas iki nyusun mekanika non-relativistik, lan wis ditulis minangka nderek: preduli saka apa sistem ing liyane, utawa padha nggawe gerakan sembarang, kabeh pangolahan ing wong nerusake ing cara sing padha.

• asas Einstein relativitas.

asas iki adhedhasar loro prinsip:

1. asas relativitas Galilea digunakake ing kasus iki. Sing, sapa karo pancen kabeh hukum alam bisa dianggo.
2. Kacepetan cahya tansah lan pancen ing kabeh pigura referensi padha, preduli saka kacepetan gerakan saka sumber cahya lan layar (panrima cahya). Mbuktekaken kasunyatan iki, sawetara nyobi, kang rampung dikonfirmasi guess dhisikan.

Ing massa ing mekanika relativistik lan Newton

• Ing kontras menyang mekanika Newton, ing teori massa relativistik ora bisa dadi ukuran jumlah materi. Lan cen massa relativistik ditemtokake dening cara luwih jembar, ninggalake iku bisa kanggo nerangake, contone, anane partikel tanpa massa. Ing mekanika relativistik, ngarahke ing energi tinimbang massa - sing determinant utama awak utawa unsur dhasar, iku sawijining energi utawa semangat. Rangsang bisa nemokake rumus.

• Nanging, massa liyane partikel fitur banget penting - nilai banget cilik lan nomer boten stabil, supaya sing cocok kanggo pangukuran karo akurasi lan kacepetan maksimum. Energy liyane partikel bisa kanthi rumus punika.

• Kajaba Newton teori ing bobot sistem sepi iku pancet, i.e., ora ngganti karo wektu. Uga ora ngowahi lan transisi saka siji CO liyane.
• Pancen ora ana langkah inersia saka ngobahake awak.
• Ing massa relativistik saka awak obah ora ditemtokake dening pengaruh gaya gravitasi ing.
• Yen bobot awak punika witjaksono menyang nul, iku kudu pindhah ing kacepetan cahya. mbalikke, ana sing ora - ing kacepetan cahya bisa tekan ora mung partikel massless.
• Total ènèrgi saka partikel relativistik bisa nggunakake expression ing ngisor iki:

Umumé massa

Nganti saiki, ilmu iki panginten yen massa partikel sembarang disababaké déning alam elektromagnetik, nanging kanggo tanggal iku dikenal dadi ing cara iki sampeyan bisa kanggo nerangake mung bagean cilik saka iku - iku kontribusi utama asalé saka alam ing interaksi kuwat, njedhul saka gluons. Nanging, cara iki ora bisa diterangno dening massa saka rolas partikel, ing alam kang durung ngandharaken.

Tambah massa relativistik

Asil sedaya téoréma lan hukum kasebut ing ndhuwur bisa ditulis cukup cetha, sanadyan, lan proses sange. Yen salah siji awak obah relatif kanggo saben liyane karo kacepetan sembarang, paramèter lan badan nang, yen awak asli owahan sistem. Mesthi, ing kecepatan kurang iku meh ora dadi ngelingke, nanging efek isih bakal muncul.

Siji bisa id conto sing prasaja - wacana liyane wektu ing obah ing 60 km / h Sepur. Banjur rumus wis diwilang koefisien saka jenis saka paramèter.

rumus iki uga kasebut ing ndhuwur. Substituting kabeh data ing (nalika c ≈ 1 x 10 ⁹ km / h) karo asil ing ngisor iki:

Temenan, owah-owahan iku arang banget cilik lan ora ngganti kinerja jam supaya ana katon.