Massa de la partícula relativista

El 1905, Albert Einstein va publicar la seva teoria de la relativitat, que es canvia una mica la idea de la ciència del món. Basat en els seus supòsits es va obtenir fórmula de la massa relativista.

La teoria especial de la relativitat

Tota l'essència rau en el fet que en els sistemes que es mouen un respecte a l'altre, qualsevol dels diversos processos es duen a terme de diferents maneres. Específicament, s'expressa, per exemple, un augment de pes en augmentar la velocitat. Si la velocitat de moviment del sistema és molt menor que la velocitat de la llum (υ << c = 3 × 10 ^8), aquests canvis són gairebé no ser perceptible, ja que tendiran a zero. No obstant això, si la velocitat del vehicle a prop de la velocitat de la llum (per exemple, igual a una desena part de la mateixa), a continuació, factors com ara el pes, la longitud i el temps de qualsevol canvi de procés. Amb l'ajuda de les següents fórmules pot calcular aquests valors en un marc de referència en moviment, incloent - la massa d'una partícula relativista.

On L _0, m ₀ i t ₀ - longitud del cos, la massa i el procés en un sistema estacionari, i υ - velocitat de l'objecte.

D'acord amb la teoria d'Einstein, cap que el cos no és capaç d'aconseguir una velocitat més gran que la velocitat de la llum.

massa en repòs

Q massa en repòs partícula relativista es produeix a saber, en teoria de la relativitat, quan el pes del cos o les partícules comencen a canviar depenent de la velocitat. En conseqüència, la resta massa anomenada pes corporal, que està contingut en el moment del mesurament en repòs (en absència de moviment), és a dir, la seva velocitat és zero.

pes corporal relativista és un dels principals paràmetres en la descripció del moviment.

principi de congruència

Després de l'aparició de la teoria d'Einstein requerir alguna revisió utilitzat durant diversos segles la mecànica de Newton, que no podien ser d'utilitat per determinar els marcs de referència, que es mou a una velocitat comparable a la velocitat de la llum. Per tant, tot el necessari per canviar les equacions dinàmiques utilitzant la transformació de Lorentz - cos de coordenades o un punt i el temps que canvia quan el procés de transició entre sistemes de referència inercials. Descripció de transformació de dades basada en el fet que en cada sistema inercial totes les lleis de la física funcionen igual i equitativa. Per tant, les lleis de la naturalesa no són de cap manera dependrà de l'elecció del sistema de referència.

Des del coeficient de transformació de Lorentz i s'expressa per la mecànica relativista bàsics, com es va descriure anteriorment i nomenat amb la lletra α.

El principi del joc és bastant simple - que diu que qualsevol nova teoria en qualsevol cas particular concret donarà els mateixos resultats que l'anterior. En concret, en la mecànica relativista que es reflecteix en el fet que, a velocitats que són molt més baixa que la velocitat de la llum, s'utilitzen les lleis de la mecànica clàssica.

partícula relativista

partícula relativista es diu una partícula que es mou a una velocitat comparable a la velocitat de la llum. El seu moviment és descrit per la relativitat especial. Hi ha fins i tot un grup de partícules l'existència només és possible durant la conducció a la velocitat de la llum - aquests es diuen les partícules sense massa o sense massa, ja que la resta de la massa és zero, de manera que és partícules úniques que no tenen cap opció similars en els no relativistes, la mecànica clàssica .

És a dir, la massa d'una partícula relativista de descans pot ser zero.

De partícules pot ser anomenat relativista si la seva energia cinètica pot ser comparable a l'energia que s'expressa per la següent fórmula.

Aquesta fórmula determina la condició de la velocitat requerida.

L'energia de les partícules també pot contenir més de la seva energia en repòs - aquests són cridats ultrarrelativista.

Per a descriure el moviment d'aquestes partícules usades en la mecànica quàntica i la teoria de camp quàntic generalment per descripció més extensa.

aparença

existeixen tals partícules (relativistes i ultra-relativistes) en forma natural només en la radiació còsmica, que és la radiació, la font de la qual es troba fora de naturalesa electromagnètica de la Terra. L'home, són creats artificialment en acceleradors especials - usar-los com algunes dotzenes de tipus de partícules s'han trobat, i aquesta llista s'actualitza constantment. Tal ajust és, per exemple, l'LHC, que està a Suïssa.

Emergents amb electrons β-desintegració també pot de vegades arribar a una velocitat suficient per tal de assignar-los a una classe de relativista. massa de l'electró relativista també es pot trobar en aquestes fórmules.

El concepte de massa

Pes mecànica newtoniana té diverses propietats d'unió:

• L'atracció gravitatòria dels cossos sorgeix a causa del seu pes, és a dir, depèn directament d'ella.
• El pes corporal no depèn de l'elecció del sistema de referència i no canvia quan el seu canvi.
• inèrcia d'un cos es mesura pel seu pes.
• Si el cos s'emmagatzema en un sistema en què no hi ha processos no es produeixen i que està tancat, la seva massa serà pràcticament cap canvi (excepte per a la transferència de difusió que en els sòlids és molt lenta).
• de massa corporal Composite consisteix en la massa de les seves parts individuals.

El principi de la relativitat

• principi de Galileu de la relativitat.

Aquest principi es va formular per a la mecànica no relativista, i s'expressa com segueix: independentment de si el sistema està en repòs, o de fer cap moviment, tots els processos en ells procedeixen de la mateixa manera.

• el principi d'Einstein de la relativitat.

Aquest principi es basa en dos principis:

1. principi de relativitat de Galileu s'utilitza en aquest cas. És a dir, qualsevol persona amb absolutament totes les lleis de la natura funcionen de la mateixa manera.
2. La velocitat de la llum sempre i absolutament en tots els marcs de referència és el mateix, independentment de la velocitat de moviment de la font de llum i la pantalla (receptor de llum). Per demostrar aquest fet, una sèrie d'experiments, que va confirmar completament l'estimació inicial.

La massa en la mecànica newtoniana i relativista

• En contrast amb la mecànica de Newton, en la teoria massa relativista no pot ser una mesura de la quantitat de material. I de fet la massa relativista està determinada per una forma més extensa, deixant que permet explicar, per exemple, l'existència de partícules sense massa. En mecànica relativista, centrant-se en energia en lloc de massa - que és el principal determinant de qualsevol organisme o partícula elemental, és la seva energia o impuls. Impulsi és possible trobar la fórmula.

• No obstant això, la massa en repòs de la partícula és una característica molt important - el seu valor és molt petit i el nombre d'inestable, pel que són adequats per als mesuraments amb la màxima precisió i velocitat. resta de partícules d'energia es pot trobar a la següent fórmula.

• De la mateixa manera les teories de Newton en un pes sistema aïllat és constant, és a dir, no canvia amb el temps. També no canvia i la transició d'un CO a un altre.
• No hi ha absolutament cap mesura d'inèrcia del cos en moviment.
• La massa relativista d'un cos en moviment no està determinat per la influència de forces gravitacionals sobre ella.
• Si el pes corporal és igual a zero, haurà de moure a la velocitat de la llum. Al revés no és cert - la velocitat de la llum pot arribar no només les partícules sense massa.
• L'energia total de partícules relativistes és possible complir amb la següent expressió:

La naturalesa de la massa

Fins fa poc, es pensava que la ciència que la massa d'una partícula és causada per la naturalesa electromagnètica, però fins a la data es va saber que d'aquesta manera es pot explicar només una petita part d'ella - és la principal contribució prové de la naturalesa de la interacció forta, que sorgeix dels gluons. No obstant això, aquest mètode no pot ser explicada per la massa d'una dotzena de partícules, la naturalesa de la qual encara no s'ha dilucidat.

augment de la massa relativista

El resultat de tots els teoremes i lleis descrites anteriorment pot ser expressat amb prou claredat, però, i el procés sorprenent. Si un cos es mou respecte a l'altra amb qualsevol velocitat, els seus paràmetres i els cossos a l'interior, si el cos original és un canvi de sistema. Per descomptat, a baixes velocitats és gairebé no es noti, però l'efecte serà encara present.

Es pot citar un exemple senzill - un altre pas del temps en un moviment a 60 kmh tren. Llavors la següent fórmula es calcula el coeficient de variació dels paràmetres.

Aquesta fórmula també s'ha descrit anteriorment. Substituint totes les dades en el mateix (quan c ≈ 1 x 10 ⁹ km / h) amb els següents resultats:

Òbviament, el canvi és molt petit i no afecten el rendiment d'hores perquè fos visible.