Relativistická hmotnost částice

V roce 1905 Albert Einstein publikoval svou teorii relativity, která se mírně změnil představu o vědě světa. Na jeho předpokladů byla získána rovnice relativistická hmotnost.

Speciální teorie relativity

Celá podstata spočívá v tom, že v systémech pohybující se vůči sobě navzájem, některé z několika procesů probíhat různými způsoby. Konkrétně to je vyjádřeno, například zvýšení hmotnosti se zvyšující se rychlostí. Je-li rychlost pohybu systému je mnohem nižší, než je rychlost světla (υ << c = 3 x 10 ^8), tyto změny jsou téměř není patrné, protože budou mít tendenci k nule. Nicméně, v případě, že rychlost vozidla v blízkosti rychlosti světla (např, rovná jedné desetině ní), pak takové faktory, jako je hmotnost, délka a během jakékoli změny procesu. S pomocí následujících vzorců se mohou vypočítat tyto hodnoty v pohybujícím se vztažné soustavě, včetně - hmotnosti relativistické částice.

V případě, l _0, m ₀ a t ₀ - délka těla, hmotnosti a procesu stacionární systému a υ - rychlost objektu.

Podle Einsteinovy teorie, žádná těla nejsou schopni dosáhnout vyšší rychlost, než je rychlost světla.

klidová hmotnost

Q zbytek relativistické částice hmoty se vyskytuje zejména v teorie relativity, když se tělesná hmotnost nebo částice začínají měnit v závislosti na rychlosti. V souladu s tím, zbytek hmoty tzv tělesné hmotnosti, která je obsažena v době měření v klidu (v nepřítomnosti pohybu), to znamená jeho rychlost nulová.

Relativistická tělesné hmotnosti, je jedním z hlavních parametrů v popisu pohybu.

princip párování

Po objevení Einsteinovy teorie vyžadují určitou revizi použit pro několik století Newtonovy mechaniky, která nemohla být použita při posuzování vztažné soustavy, pohybující se rychlostí srovnatelnou s rychlostí světla. Proto vše, co se pro změnu dynamických rovnic pomocí transformace Lorentz - změna tělo souřadnic nebo bod a čas, kdy se proces přechodu mezi inerciálních referenčních systémů. Popis transformace dat na základě skutečnosti, že v každém inertial všechny zákony fyziky práce stejně a spravedlivě. To znamená, že přírodní zákony, nejsou v žádném případě záviset na volbě referenčního systému.

Z transformačního koeficientu Lorentz a vyjadřuje se základními relativistické mechaniky, jak je popsáno výše, a s názvem písmenem a.

Princip párování je dost jednoduché - říká, že každá nová teorie v určitém konkrétním případě bude dávat stejné výsledky jako ta předchozí. Konkrétně v relativistické mechanice se odráží i skutečnost, že při rychlostech, které jsou mnohem nižší, než je rychlost světla, jsou používány zákony klasické mechaniky.

relativistické částice

Relativistické částice se nazývá částice, která se pohybuje rychlostí srovnatelnou s rychlostí světla. Jejich pohyb je popsán speciální teorie relativity. K dispozici je i skupina částic, jejichž existence je možná pouze při jízdě při rychlosti světla - to se nazývají částice bez hmoty nebo prostě massless, protože zbytek hmoty je nula, tak to je jedinečné částice, které nemají žádné podobné možnosti v non-relativistické, klasické mechaniky ,

To znamená, že hmotnost relativistické částice v klidu může být nula.

Částic může být nazýván relativistická pokud jeho kinetická energie může být srovnatelná s energií, která je vyjádřena následujícím vzorcem.

Tento vzorec určuje stav požadovanou rychlostí.

Energie z částic může být také více než jeho klidové energie - tyto se nazývají ultrarelativistic.

Pro popis pohybu těchto částic použitých podle kvantové mechaniky a kvantové teorie pole obecně rozsáhlejší popisu.

vzhled

existují takové částice (relativistické a ultra-relativistické) v přírodní formě pouze v kosmického záření, které je záření, jehož zdrojem je mimo zemské elektromagnetické povahy. Man, které jsou vytvářeny uměle ve speciálních urychlovačích - jejich použití jako několik typů desítek částic byly nalezeny, a tento seznam je neustále aktualizován. Taková nastavení, například Large Hadron Collider, který je ve Švýcarsku.

Rozvíjející se β-rozkladu elektronů může také někdy dosáhnout dostatečnou rychlost, aby je přiřadit ke třídě relativistická. Relativistická hmotnost elektronu může být také na těchto vzorcích.

Koncept hmoty

Hmotnost Newtonovy mechaniky má několik vazebné vlastnosti:

• Přitažlivost těles vzniká v důsledku jejich hmotnosti, to znamená, že přímo na něm závisí.
• Tělesná hmotnost nezávisí na volbě referenčního systému a nemění když jeho změna.
• Setrvačnost tělesa se měří jeho hmotnost.
• Pokud je těleso uloženo v systému, ve kterém žádné procesy se nevyskytují, a který je uzavřen, jeho hmotnost bude prakticky žádná změna (s výjimkou pro přenos difúze, která v sušině je velmi pomalu).
• Composite tělesné hmotnosti se skládá z množství jeho jednotlivých částí.

Princip relativity

• Princip Galileo relativity.

Tento princip byl formulován pro non-relativistické mechaniky, a je vyjádřen následujícím způsobem: bez ohledu na to, zda je systém v klidu, nebo žádný pohyb, všechny procesy v nich postupovat stejným způsobem.

• Einsteinův princip relativity.

Tento princip je založen na dvou principech:

1. Galileův princip relativity je v tomto případě použít. To znamená, že každý, kdo má naprosto všechny přírodní zákony fungují stejným způsobem.
2. Rychlost světla vždy a absolutně ve všech vztažných soustavách je stejná, bez ohledu na rychlost pohybu světelného zdroje a obrazovky (lehký přijímač). Tuto skutečnost prokázat, řadu experimentů, které zcela potvrdil původní odhad.

Hmota v relativistické a Newtonovy mechaniky

• Na rozdíl od Newtonovy mechaniky, v teorii relativistická hmotnost nemůže být měřítkem množství materiálu. A skutečně relativistická hmotnost je dána rozsáhlejším způsobem, přičemž je možné vysvětlit, například existence částic bez hmoty. V relativistické mechanice, se zaměřením na energie, spíše než hmotnost - to je hlavní determinantou jakéhokoli orgánu nebo elementárních částic, je jeho energie nebo hybnosti. Impuls je možné nalézt následující vzorec.

• Nicméně, klidová hmotnost částice je velmi důležitá vlastnost - jeho hodnota je velmi malý a počet nestabilní, takže jsou vhodné pro měření s maximální přesností a rychlostí. Energie zbytek částice lze nalézt v následujícím vzorcem.

• Podobně Newton teorie v izolovaném systému konstantní hmotnosti, tj., Se nemění s časem. Také to se nemění a přechod z jednoho do druhého CO.
• Neexistuje absolutně žádná míra setrvačnosti pohybujícího se tělesa.
• Relativistická hmotnost pohybujícího se tělesa není dána vlivem gravitačních sil na to.
• Pokud se tělesná hmotnost je rovna nule, bude se pohybovat rychlostí světla. Reverzní není pravda - rychlost světla může dosáhnout nejen nehmotný částice.
• Celková energie relativistické částic je možné pomocí následujícího výrazu:

Povaha hmoty

Až do nedávné doby, věda se předpokládalo, že hmotnost jakékoliv částice je způsoben elektromagnetické povahy, ale do dnešního dne vyšlo najevo, že tímto způsobem je možné vysvětlit jen malou část z toho - je hlavním přínosem pochází z povahy silné interakce, vyplývající z gluonů. Tento způsob však nelze vysvětlit hmotností tucet částic, jehož podstata dosud nebyl objasněn.

Relativistická přírůstek hmotnosti

Výsledkem všech vět a zákonů popsaných výše může být vyjádřena dostatečně jasně, i když, a úžasný proces. Jestliže jeden těleso se pohybuje ve vztahu k sobě navzájem s jakékoli rychlosti, jeho parametry a orgány uvnitř, v případě, že původní tělo je systém výměny. Samozřejmě, že při nízkých rychlostech je to prakticky nemělo být patrné, ale efekt bude stále přítomen.

Dá se uvést jednoduchý příklad - další plynutí času v pohybujícím se rychlostí 60 km / h vlakem. Potom se tento vzorec se vypočítá koeficient variace parametrů.

Tato rovnice byla rovněž popsána výše. Dosazením všechna data v něm (při c ≈ 1 x 10 ⁹ km / h) s následujícími výsledky:

Je zřejmé, že změna je velmi malá a nemění výkonnost hodin tak, aby to bylo viditelné.