Relativistická hmotnosť častice

V roku 1905 Albert Einstein publikoval svoju teóriu relativity, ktorá sa mierne zmenil predstavu o vede sveta. Na jeho predpokladov bola získaná rovnica relativistická hmotnosť.

Špeciálna teória relativity

Celá podstata spočíva v tom, že v systémoch pohybujúce sa voči sebe navzájom, niektoré z niekoľkých procesov prebiehať rôznymi spôsobmi. Konkrétne to je vyjadrené, napríklad zvýšenie hmotnosti so zvyšujúcou sa rýchlosťou. Ak je rýchlosť pohybu systému je oveľa nižšia, než je rýchlosť svetla (υ << c = 3 x 10 ^8), tieto zmeny sú takmer nie je viditeľné, pretože budú mať tendenciu k nule. Avšak, v prípade, že rýchlosť vozidla v blízkosti rýchlosti svetla (napr, rovná jednej desatine nej), potom také faktory, ako je hmotnosť, dĺžka a čas každého zmeny procesu. S pomocou nasledujúcich vzorcov sa môžu vypočítať tieto hodnoty v pohybujúcom sa vzťažnej sústave, vrátane - hmotnosti relativistické častice.

V prípade, l _0, m ₀ a t ₀ - dĺžka tela, hmotnosti a procesu stacionárne systému a υ - rýchlosť objektu.

Podľa Einsteinovej teórie, žiadna tela nie sú schopní dosiahnuť vyššiu rýchlosť, než je rýchlosť svetla.

pokojová hmotnosť

Q zvyšok relativistické častice hmoty sa vyskytuje najmä v teórii relativity, keď sa telesná hmotnosť alebo častice začínajú meniť v závislosti na rýchlosti. V súlade s tým, zvyšok hmoty tzv telesnej hmotnosti, ktorá je obsiahnutá v čase merania v pokoji (v neprítomnosti pohybe), to znamená jeho rýchlosť nulová.

Relativistická telesnej hmotnosti, je jedným z hlavných parametrov v popise pohybe.

princíp párovania

Po objavení Einsteinovej teórie vyžadujú určitú revíziu použitý pre niekoľko storočí Newtonove mechaniky, ktorá nemohla byť použitá pri posudzovaní vzťažné sústavy, pohybujúce sa rýchlosťou porovnateľnou s rýchlosťou svetla. Preto všetko, čo sa pre zmenu dynamických rovníc pomocou transformácie Lorentz - zmena telo súradníc alebo bod a čas, kedy sa proces prechodu medzi inerciálnych referenčných systémov. Opis transformácie dát na základe skutočnosti, že v každom Inertial všetky zákony fyziky práce rovnako a spravodlivo. To znamená, že prírodné zákony, nie sú v žiadnom prípade závisieť na voľbe referenčného systému.

Z transformačného koeficientu Lorentz a vyjadruje sa základnými relativistické mechaniky, ako je popísané vyššie, a s názvom písmenom a.

Princíp párovania je dosť jednoduché - hovorí, že každá nová teória v určitom konkrétnom prípade bude dávať rovnaké výsledky ako tá predchádzajúca. Konkrétne v relativistické mechanike sa odráža aj skutočnosť, že pri rýchlostiach, ktoré sú oveľa nižšie, než je rýchlosť svetla, sú používané zákony klasickej mechaniky.

relativistické častice

Relativistické častice sa nazýva častice, ktorá sa pohybuje rýchlosťou porovnateľnou s rýchlosťou svetla. Ich pohyb je popísaný špeciálnej teórie relativity. K dispozícii je aj skupina častíc, ktorých existencia je možná iba pri jazde pri rýchlosti svetla - to sa nazývajú častice bez hmoty alebo jednoducho massless, pretože zvyšok hmoty je nula, tak to je jedinečné častice, ktoré nemajú žiadne podobné možnosti v non-relativistické, klasickej mechaniky ,

To znamená, že hmotnosť relativistické častice v pokoji môže byť nula.

Častíc môže byť nazývaný relativistická ak jeho kinetická energia môže byť porovnateľná s energiou, ktorá je vyjadrená nasledujúcim vzorcom.

Tento vzorec určuje stav požadovanou rýchlosťou.

Energia z častíc môže byť tiež viac než jeho pokojovej energie - tieto sa nazývajú ultrarelativistic.

Pre popis pohybe týchto častíc použitých podľa kvantovej mechaniky a kvantovej teórie poľa všeobecne rozsiahlejšie popisu.

vzhľad

existujú také častice (relativistické a ultra-relativistické) v prírodnej forme len v kozmického žiarenia, ktoré je žiarenie, ktorého zdrojom je mimo zemskej elektromagnetické povahy. Man, ktoré sú vytvárané umelo v špeciálnych urýchľovačoch - ich použitie ako niekoľko typov desiatok častíc boli nájdené, a tento zoznam je neustále aktualizovaný. Taká nastavenia, napríklad Large Hadron Collider, ktorý je vo Švajčiarsku.

Rozvíjajúce sa β-rozkladu elektrónov môže tiež niekedy dosiahnuť dostatočnú rýchlosť, aby ich priradiť k triede relativistická. Relativistická hmotnosť elektrónu môže byť tiež na týchto vzorkách.

koncept hmoty

Hmotnosť Newtonove mechaniky má niekoľko väzbové vlastnosti:

• Príťažlivosť telies vzniká v dôsledku ich hmotnosti, to znamená, že priamo na ňom závisí.
• Telesná hmotnosť nezávisí na voľbe referenčného systému a nemení keď jeho zmena.
• Zotrvačnosť telesa sa meria jeho hmotnosť.
• Pokiaľ je teleso uložené v systéme, v ktorom žiadne procesy sa nevyskytujú, a ktorý je uzavretý, jeho hmotnosť bude prakticky žiadna zmena (s výnimkou pre prenos difúzie, ktorá v sušine je veľmi pomaly).
• Composite telesnej hmotnosti sa skladá z množstva jeho jednotlivých častí.

princíp relativity

• Princíp Galileo relativity.

Tento princíp bol formulovaný pre non-relativistické mechaniky, a je vyjadrený nasledujúcim spôsobom: bez ohľadu na to, či je systém v pokoji, alebo žiadny pohyb, všetky procesy v nich postupovať rovnakým spôsobom.

• Einsteinov princíp relativity.

Tento princíp je založený na dvoch princípoch:

1. Galileov princíp relativity je v tomto prípade použiť. To znamená, že každý, kto má úplne všetky prírodné zákony fungujú rovnakým spôsobom.
2. Rýchlosť svetla vždy a absolútne vo všetkých vzťažných sústavách je rovnaká, bez ohľadu na rýchlosť pohybu svetelného zdroja a obrazovky (ľahký prijímač). Túto skutočnosť preukázať, rad experimentov, ktoré celkom potvrdil pôvodný odhad.

Hmota v relativistické a Newtonove mechaniky

• Na rozdiel od Newtonovej mechaniky, v teórii relativistická hmotnosť nemôže byť meradlom množstva materiálu. A skutočne relativistická hmotnosť je daná rozsiahlejším spôsobom, pričom je možné vysvetliť, napríklad existencia častíc bez hmoty. V relativistické mechanike, so zameraním na energie, skôr než hmotnosť - to je hlavná determinantom akéhokoľvek orgánu alebo elementárnych častíc, je jeho energia alebo hybnosti. Impulz je možné nájsť nasledujúce vzorec.

• Avšak, pokojová hmotnosť častice je veľmi dôležitá vlastnosť - jeho hodnota je veľmi malý a počet nestabilné, takže sú vhodné pre meranie s maximálnou presnosťou a rýchlosťou. Energia zvyšok častice možno nájsť v nasledujúcom vzorcom.

• Podobne Newton teórie v izolovanom systéme konštantnej hmotnosti, tj., So nemení s časom. Tiež to sa nemení a prechod z jedného do druhého CO.
• Neexistuje absolútne žiadna miera zotrvačnosti pohybujúceho sa telesa.
• Relativistická hmotnosť pohybujúceho sa telesa nie je daná vplyvom gravitačných síl na to.
• Ak sa telesná hmotnosť je rovná nule, bude sa pohybovať rýchlosťou svetla. Reverzný nie je pravda - rýchlosť svetla môže dosiahnuť nielen nehmotný častice.
• Celková energia relativistické častíc je možné pomocou nasledujúceho výrazu:

povaha hmoty

Až do nedávnej doby, veda sa predpokladalo, že hmotnosť akékoľvek častice je spôsobený elektromagnetické povahy, ale do dnešného dňa vyšlo najavo, že týmto spôsobom je možné vysvetliť len malú časť z toho - je hlavným prínosom pochádza z povahy silnej interakcie, vyplývajúce z gluónov. Tento spôsob však nemožno vysvetliť hmotnosťou tucet častíc, ktorého podstata doteraz nebol objasnený.

Relativistická prírastok hmotnosti

Výsledkom všetkých viet a zákonov opísaných vyššie môže byť vyjadrená dostatočne jasne, aj keď, a úžasný proces. Ak jeden teleso sa pohybuje vo vzťahu k sebe navzájom s akejkoľvek rýchlosti, jeho parametre a orgány vo vnútri, v prípade, že pôvodný telo je systém výmeny. Samozrejme, že pri nízkych rýchlostiach je to prakticky nemalo byť viditeľné, ale efekt bude stále prítomný.

Dá sa uviesť jednoduchý príklad - ďalšie plynutie času v pohybujúcom sa rýchlosťou 60 km / h vlakom. Potom sa tento vzorec sa vypočíta koeficient variácie parametrov.

Táto rovnica bola tiež popísaná vyššie. Dosadením všetky dáta v ňom (pri c ≈ 1 · 10 ⁹ km / h) s nasledujúcimi výsledkami:

Je zrejmé, že zmena je veľmi malá a nemení výkon hodín tak, aby to bolo viditeľné.