Göreli partikül kütle

1905 yılında, Albert Einstein dünya biliminin fikrini değiştirdi hafifçe olan izafiyet teorisini yayınladı. onun varsayımlara göre, formül göreli kütle elde edilmiştir.

Özel görelilik kuramı

Bütün özü birbirine göre, hareketli sistemlerde, çeşitli işlemlerin herhangi farklı şekillerde yer alması gerçeği yatar. Özel olarak, örneğin, artan bir hızla ağırlığında bir artış olarak ifade edilir. Sistemin hareket hızı ışık hızının (υ << c = 3 x 10 ⁸⁾ daha az ise bu sıfıra ^düşer, çünkü bu değişiklikler neredeyse fark edilmez edilir. Bununla birlikte, eğer ışık hızına yakın bir araç hızı (örneğin, bunun onda biri eşit), herhangi bir işlem değişikliği boy, kilo, zaman olarak daha sonra bu faktörler. relativistik partikül kütlesi - aşağıdaki formüllerden yardımıyla da dahil olmak üzere, bir referans hareketli çerçeve içinde bu değerleri hesaplar.

Burada _{L, 0,} m = ₀ ve t _{= 0} - gövde, kütle ve sabit bir sistem içinde süreç ve υ uzunluğu - nesnenin hızı.

Einstein'ın teorisine göre, vücudun hiçbiri ışık hızından daha büyük hıza ulaşmak mümkün değildir.

dinlenme kitle

vücut ağırlığı ya da parçacıklar hızına bağlı olarak değişiklik başlar Q göreli parçacık geri kalan kütle, görelilik teorik olarak, yani meydana gelir. Bu duruma göre, (hareket yokluğunda) istirahat ölçüm zamanında içerdiği kütle vücut ağırlığı olarak adlandırılır geri kalanı, yani kendi hız sıfırdır.

Göreli vücut ağırlığı hareket bilgi temel parametrelerden biridir.

eşleştirme ilkesi

Einstein'ın teorisi görünümünü sonra ışık hızına karşılaştırılabilir bir hızla hareket, referans çerçeveleri dikkate alındığında kullanılamadı birkaç asır Newton mekaniği için kullanılan bazı revizyon gerektirir. Bu nedenle, bütün bu Lorentz transformasyonu kullanan dinamik denklemleri değiştirmek aldı - koordinatları gövdesini veya bir nokta ve zamandan değiştirirken eylemsiz referans sistemleri arasındaki geçişte bir işlem. Veri dönüşümün açıklaması her eylemsiz çerçevede fizik tüm çalışma yasaları eşit ve eşit bir şekilde gerçeğine dayanmaktadır. Böylece, doğa kanunlarının referans sisteminin seçimine bağlıdır herhangi bir şekilde değildir.

harfli a ile, yukarıda tarif edilen ve adı şekilde ve Lorentz dönüşüm katsayısı görüleceği gibi, temel göreli mekaniği ile ifade edilir.

eşleştirme ilkesi yeterince basittir - kendisini herhangi bir özel durumda herhangi bir yeni teori öncekiyle aynı sonuçları verecektir söylüyor. Özellikle, relativistik mekaniği o ışık hızından çok daha düşük hızlarda, klasik mekanik yasaları kullanıldığı gerçeğiyle yansıtılır.

göreli partikül

Göreli parçacık ışık hızına kıyaslanabilir bir hızda hareket eden bir parçacık olarak adlandırılır. Bunların hareket özel göreliliğe ile tarif edilir. Varlığı mümkündür ışık hızında sürerken parçacıkların bir grup bile var - kütlesinin geri kalanı sıfır beri göreli olmayan, klasik mekanik herhangi benzer seçenekleri yok benzersiz parçacıkları yani bunlar, kütle ya da sadece kütlesiz olmadan parçacıklar denir .

Diğer bir deyişle, geri kalan bir göreli parçacık kütlesi sıfır olabilir.

kinetik enerjisi, aşağıdaki formülle ifade edilir enerji ile karşılaştırılabileceğine de, eğer partikül göreli olarak adlandırılabilir.

Bu formül, gerekli hız durumunu belirler.

parçacıkların enerji, aynı zamanda dinlenme enerjiden daha fazla olabilir - bu ultrarelativistic denir.

daha kapsamlı bir açıklama için kuantum mekaniği ve genel olarak kuantum alan teorisi kullanılan bu parçacıkların hareket tanımlamak.

görünüm

(Bağıl ve ultra-relativistik) Bu gibi parçacıklar, sadece kozmik radyasyona doğal formunda var, bu yeryüzü elektromanyetik doğası dışında kaynak olan ışımadır. Adam, özel hızlandırıcılar yapay oluşturulur - parçacıkların bir kaç düzine türleri olarak bunları kullanarak tespit edilmiştir ve bu liste sürekli güncellenir. Böylesi bir ortam, örneğin, İsviçre'de Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, seri.

β-bozunma elektronlarla ortaya çıkan kimi zaman göreceli bir sınıfa tahsis edilmek üzere yeterli bir hız ulaşabilir. Göreli elektron kütlesi de bu formüllerde bulunabilir.

kütle kavramı

Newton mekaniği Ağırlık çeşitli bağlanma özellikleri vardır:

• organlarının yerçekimsel çekim yani doğrudan buna bağlı, çünkü onların ağırlığı ortaya çıkar.
• Vücut ağırlığı referans sisteminin seçimine bağlı değildir ve ne zaman onun değişim değişmez.
• Bir gövdenin atalet ağırlığı ile ölçülmüştür.
• Vücut bir sistemde saklanıyorsa hangi hayır süreçler meydana gelmez ve kapalı olan, kütlesi (katıların içinde çok yavaş difüzyon transferi hariç) neredeyse hiç değişiklik olacak.
• Kompozit vücut kütle, münferit parçaların kütle oluşur.

görelilik ilkesi

• görelilik Galileo'nun prensibi.

Bu ilke, relativistik olmayan mekanik için formüle edilmiştir ve aşağıdaki gibi ifade edilir: bağımsız olarak sistem dinlenme olup olmadığı, ya da herhangi bir hareket yapmak, bunların tüm işlemler aynı şekilde devam eder.

• Einstein'ın görelilik ilkesi.

Bu ilke, iki ilkeye dayanmaktadır:

1. Galile görelilik ilkesi bu durumda kullanılır. Yani doğanın tüm yasalar aynı şekilde çalışmaz kesinlikle olan herkes vardır.
2. her zaman ve kesinlikle her referans çerçevelerinde ışık hızı ne olursa olsun, ışık kaynağı ile ekranın (ışık alıcı) hareket hızı, aynıdır. Bu gerçekten hareketle, tamamen başlangıç tahmini teyit bir dizi deney, kanıtlamak için.

Bağıl ve Newton mekaniği kitle

• Newton mekaniği aksine, göreli kütle, teorik malzeme miktarının bir ölçüsü olamaz. Gerçekten de göreli kütle açıklamak mümkün bırakarak daha kapsamlı bir şekilde belirlenir, örneğin, kütlesiz parçacıkların varlığı. göreli mekaniğinde, enerji ziyade kitle odaklanarak - yani herhangi bir vücut veya temel parçacığın temel belirleyicisi ise, kendi enerji veya ivme olduğunu. Darbe aşağıdaki formül bulmak mümkün.

• Bununla birlikte, parçacığın geri kalan kütle, çok önemli bir özelliktir - değeri çok küçüktür ve kararsız sayısı, bu nedenle en yüksek doğrulukla ve hızlı bir şekilde ölçümler için de uygundur. Enerji parçacık kalan aşağıdaki formül ile bulunabilir.

• Benzer bir şekilde, izole edilmiş bir sistem ağırlığında Newton teorileri, yani zamanla değişmez, sabittir. Ayrıca değiştirip başka bir CO geçiş etmez.
• Hareketli gövdenin eylemsizlik hiçbir önlem kesinlikle yoktur.
• Hareket eden bir gövdenin göreli kütle üzerine yer çekimi kuvvetlerinin etkisi ile belirlenmez.
• Vücut ağırlığı sıfıra eşit ise, ışık hızında hareket olacaktır. tersi doğru değildir - ışık hızı kütlesiz parçacıklar sadece ulaşabilir.
• parçacıkların özellikleri toplam enerjisi, aşağıdaki ifade kullanılarak mümkündür:

kütle doğası

Yakın zamana kadar, bilim herhangi parçacığın kütlesi elektromanyetik doğası neden olduğu düşünülüyordu, ancak bugüne kadar bu şekilde o sadece küçük bir kısmını açıklamak mümkün olduğunu tanındı - Ana katkı gluonların kaynaklanan güçlü etkileşimlerin doğasına gelmektedir olduğunu. Bununla birlikte, bu yöntem, bir düzine partiküllerin kütlece açıklanamaz, doğası henüz aydınlatılamamıştır.

Göreli kütle artışı

Tüm teoremler ve yukarıda açıklanan yasa sonucu olsa da, açıkça yeterince ifade ve şaşırtıcı süreç edilebilir. tek vücut içindeki herhangi bir hızda, onun parametreleri ve organları ile birbirlerine oranla hareket ediyorsa, orijinal vücut bir sistem değişikliği ise. Tabii ki, düşük hızlarda neredeyse fark edilebilir değildir, ancak etkisi hala mevcut olacak.

60 km / s tren bir hareket başka bir zaman geçit - Bir basit bir örnek verebiliriz. Daha sonra, aşağıdaki formül parametrelerin değişimi katsayısı hesaplanır.

Bu formül, aynı zamanda, yukarıda tarif edilmiştir. bunun tüm verileri ikame (zaman C ≈ 1 · 10 ⁹ km / s) aşağıdaki sonuçlar ile:

Açıkçası, değişim son derece küçük olduğunu ve görünür oldu böylece saatin performansını değiştirmez.