Masiv relativiste grimcë

Në vitin 1905, Albert Ajnshtajni botoi teorinë e tij të relativitetit, e cila është ndryshuar paksa idenë e shkencës së botës. Duke u bazuar në supozimet e tij formula masë relativiste është marrë.

teoria speciale e relativitetit

I gjithë thelbi qëndron në faktin se në sisteme që lëvizin në lidhje me njëri-tjetrin, asnjë nga disa procese të zhvillohet në mënyra të ndryshme. Në mënyrë të veçantë, ajo është shprehur, për shembull, një rritje në peshë me rritjen e shpejtësisë. Në qoftë se shpejtësia e lëvizjes së sistemit është shumë më pak se shpejtësinë e dritës (υ << C = 3 × 10 ^8), këto ndryshime janë pothuajse të mos jetë e dukshme, pasi ata do të priren të zero. Megjithatë, në qoftë se shpejtësia e automjeteve afër shpejtësisë së dritës (p.sh., e barabartë me një të dhjetën e tij), pastaj faktorë të tillë si peshë, gjatësi dhe koha e çdo ndryshim procesit. Me ndihmën e formulave të mëposhtme mund të llogaritur këto vlera në një kornizë në lëvizje të referencës, duke përfshirë - masën e një grimcë relativiste.

Ku l _0, m ₀ dhe t ₀ - gjatesia e trupit, mases dhe procesit në një sistem të palëvizshëm dhe υ - shpejtësia e objektit.

Sipas teorisë së Ajnshtajnit, asnjë nga trupi nuk është në gjendje të arrijë një shpejtësi më të madhe se shpejtësia e dritës.

masë tjetër

Q tjetër relativiste grimcë masive ndodh pikërisht në teorinë e relativitetit, kur pesha e trupit ose grimcat e të fillojë të ndryshojë në varësi të shpejtësisë. Prandaj, pjesa tjetër e quajtur masë pesha e trupit, e cila përmbahet në kohën e matjes në pushim (në mungesë të lëvizjes), dmth shpejtësia e saj është zero.

pesha relativiste e trupit është një nga parametrat kryesore në përshkrimin e levizjes.

përputhen parim

Pas shfaqjes së teorisë së Ajnshtajnit të kërkojë një rishikim të përdorur për disa shekuj mekanika Njutoniane, e cila nuk do të mund të përdoret kur të marrë parasysh korniza referente, duke lëvizur me një shpejtësi të krahasueshme me shpejtësinë e dritës. Prandaj, gjithë ajo mori për të ndryshuar ekuacionet dinamike duke përdorur transformimin Lorencit - ndryshon trupin e koordinatave ose një pikë dhe kohën kur procesi i tranzicionit në mes të sistemeve të referimit inerciale. Përshkrimi i transformimit të të dhënave bazuar në faktin se në çdo kuadër inerciale të gjitha ligjet e punës fizike në mënyrë të barabartë dhe në mënyrë të barabartë. Kështu, ligjet e natyrës nuk janë në asnjë mënyrë të varet nga zgjedhja e sistemit të referimit.

Nga koeficienti transformimi Lorencit dhe është shprehur nga mekanika relativiste themelore, siç përshkruhet më sipër dhe me emrin me shkronjën A.

Parimi i përputhjes është mjaft e thjeshtë - ai thotë se çdo teori e re në çdo rast të veçantë të veçantë do të japë rezultate të njëjta si ajo e mëparshmja. Në mënyrë të veçantë, në mekanikën relativiste kjo reflektohet nga fakti se me shpejtësi që janë shumë më të ulët se shpejtësia e dritës, ligjet e mekanikës klasike janë përdorur.

grimcë relativiste

grimcë relativiste quhet një grimcë që lëviz me një shpejtësi të krahasueshme me shpejtësinë e dritës. lëvizje e tyre është përshkruar nga relativitetin special. Ka edhe një grup i grimcave ekzistenca e të cilit është e mundur vetëm, ndërsa shoferi me shpejtësinë e dritës - këto janë quajtur grimcat pa masë ose vetëm pa peshë, pasi pjesa tjetër e masës është zero, kështu që është e grimcave unike që nuk kanë asnjë mundësi të ngjashme në jo-relativiste, mekanikës klasike .

Kjo është, në masë të një grimce relativiste e pjesës tjetër mund të jetë zero.

Grimcë mund të quhet relativiste në qoftë se energjia e tij kinetike mund të jenë të krahasueshme me energjinë që shprehet me formulën e mëposhtme.

Kjo formulë përcakton gjendjen e shpejtësisë së kërkuar.

Energjia e grimcave mund të jetë më shumë se energjia e saj e pushimit - këto janë quajtur ultrarelativistic.

Për të përshkruar lëvizjen e grimcave të tilla që përdoren në mekanikën kuantike dhe kuantike përgjithësi fushën e teorisë për përshkrim më të gjerë.

shfaqje

grimca të tilla (relativiste dhe ultra-relativiste) ekzistojnë në formë natyrore vetëm në rrezatimit kozmik, që është rrezatimi, burimi i të cilave është jashtë natyrës elektromagnetike të Tokës. Man, ato janë krijuar artificialisht në përshpejtuesit të veçanta - për përdorimin e tyre, si disa lloje duzinë të grimcave janë gjetur, dhe kjo listë është përditësuar vazhdimisht. një mjedis i tillë është, për shembull, Large Hadron Collider, i cili është në Zvicër.

Zhvillim me elektronet β-kalbjes gjithashtu nganjëherë mund të arrijë një shpejtësi të mjaftueshme në mënyrë që të caktojë ata në një klasë të relativiste. masë relativiste elektron gjithashtu mund të gjenden në këto formula.

Koncepti i masës

Pesha mekanika Njutoniane ka disa veti të detyrueshme:

• Tërheqjen gravitacionale e trupave lind për shkak të peshës së tyre, që është, drejtpërdrejt varet nga kjo.
• pesha e trupit nuk varet nga zgjedhja e sistemit të referimit dhe nuk ndryshon kur ndryshimi i tij.
• inerci të një trupi të matet nga pesha e saj.
• Në qoftë se trupi është ruajtur në një sistem në të cilin nuk ka procese nuk do të ndodhë dhe që është mbyllur, masa e saj do të jetë praktikisht asnjë ndryshim (përveç për transferimin difuzionit që në solids është shumë i ngadalshëm).
• në masë të përbëra trupi përbëhet nga masa e pjesëve të tij individuale.

Parimi i relativitetit

• Parimi Galileos të relativitetit.

Ky parim është formuluar për mekanikën jo-relativiste, dhe është shprehur si më poshtë: pavarësisht nëse sistemi është në pushim, ose ata të bëjnë ndonjë lëvizje, të gjitha proceset në to të vazhdojë në të njëjtën mënyrë.

• Parimi Ajnshtajnit e relativitetit.

Ky parim është i bazuar në dy parime:

1. Parimi Galileas Relativiteti është përdorur në këtë rast. Kjo është, dikush me absolutisht të gjitha ligjet e natyrës punojnë në të njëjtën mënyrë.
2. Shpejtësia e dritës gjithmonë dhe absolutisht në të gjitha sistemet e referimit është i njëjtë, pavarësisht nga shpejtësia e lëvizjes së burimit të dritës dhe ekranit (marrësi të lehta). Për të vërtetuar këtë fakt, një numër të eksperimenteve, të cilat plotësisht e konfirmoi mend fillestar.

Masa në mekanikën relativiste dhe Njutoniane

• Në kontrast me mekanika Njutoniane, në teorinë masë relativiste nuk mund të jetë një masë e shumës së materialit. Dhe me të vërtetë masive relativiste përcaktohet nga një mënyrë më të gjerë, duke e lënë atë të jetë e mundur për të shpjeguar, për shembull, ekzistenca e grimcave pa masë. Në mekanikën relativiste, duke u fokusuar në energji sesa masë - që është përcaktuesi kryesor i çdo organi apo grimcë elementare, është energjia e tij apo momentum. Impulse është e mundur për të gjetur formulën e mëposhtme.

• Megjithatë, në masë tjetër e grimcës është një tipar shumë i rëndësishëm - vlera e saj është shumë e vogël dhe numrin e paqëndrueshme, kështu që janë të përshtatshme për matje me saktësi maksimale dhe shpejtësi. pjesa tjetër grimcë e energjisë mund të gjendet me formulën e mëposhtme.

• Në mënyrë të ngjashme teoritë Newton në një peshë sistemi të izoluar është konstante, dmth, nuk ndryshon me kalimin e kohës. Gjithashtu ajo nuk ndryshon dhe kalimi nga një CO në tjetrin.
• Nuk ka absolutisht asnjë masë e inercisë së trupit lëviz.
• Masa relativiste e një trupi lëviz nuk përcaktohet nga ndikimi i forcave gravitacionale mbi të.
• Nëse pesha e trupit është e barabartë me zero, ajo do të duhet të lëvizin me shpejtësinë e dritës. E kundërta nuk është e vërtetë - shpejtësia e dritës mund të arrijë jo vetëm grimca të pa peshë.
• Energjia totale e grimcave relativiste është e mundur për duke përdorur shprehjen e mëposhtëm:

Natyra e mases

Deri kohët e fundit, shkenca ka menduar se masa e çdo thërrmije është shkaktuar nga natyra elektromagnetike, por deri më sot u bë e njohur se në këtë mënyrë është e mundur për të shpjeguar vetëm një pjesë të vogël të saj - është kontributi kryesor vjen nga natyra e ndërveprimit të fortë, që rrjedhin nga gluons. Megjithatë, kjo metodë nuk mund të shpjegohet nga masa e një duzinë grimcave, natyra e të cilave ende nuk është sqaruar.

Relativiste të rritur në masë

Rezultati i të gjitha teorema dhe ligjeve të përshkruara më lart mund të shprehet në mënyrë të qartë të mjaftueshme, edhe pse, dhe procesin e mahnitshme. Nëse një trup është duke lëvizur në raport me njëri-tjetrin me çdo shpejtësi, parametrat e tij dhe organet brenda, nëse trupi origjinal është një ndryshim sistemi. Sigurisht, me shpejtësi të ulët ajo është pothuajse e të mos jetë e dukshme, por efekti do të vazhdojë të jetë i pranishëm.

Dikush mund të citojnë një shembull të thjeshtë - një tjetër kalimin e kohës në një duke lëvizur me 60 km / h tren. Atëherë formula e mëposhtme është llogaritur koeficienti i variacionit të parametrave.

Kjo formulë është përshkruar edhe më sipër. Zëvendësuar të gjitha të dhënat në të (kur c ≈ 1 x 10 ⁹ km / h) me rezultatet e mëposhtme:

Natyrisht, ndryshimi është shumë i vogël dhe nuk do të ndryshojë performancën e orëve në mënyrë që ajo ishte e dukshme.