Relativistic patiku ibi-

Ni 1905, Albert Einstein atejade re yii ti relativity, eyi ti o ni die-die yi pada awọn agutan ti sayensi ti aye. Da lori re awqn agbekalẹ relativistic ibi ti a gba.

Special yii ti relativity

Gbogbo lodi da ni o daju pe ni ọna šiše gbigbe ojulumo si kọọkan miiran, eyikeyi ti awọn orisirisi lakọkọ ya ibi ni awọn ọna oriṣiriṣi. Pataki, o ti wa ni kosile, fun apẹẹrẹ, ilosoke ninu àdánù pẹlu jijẹ iyara. Ti o ba ti ere sisa ti išipopada ti awọn eto jẹ Elo kere ju ni ere sisa ti ina (υ << c = 3 x 10 ^8), awọn ayipada ti wa ni fere ko ni le ṣe akiyesi, niwon ti won yoo ṣọ lati odo. Sibẹsibẹ, ti o ba awọn ọkọ iyara sunmo si iyara ti ina (e.g., dogba si ọkan-idamẹwa ti o), ki o si iru awon okunfa bi àdánù, ipari ki o si akoko ti eyikeyi ilana ayipada. Pẹlu iranlọwọ ti awọn wọnyi fomula le ṣe iṣiro awọn wọnyi iye ni a gbigbe fireemu ti itọkasi, pẹlu - awọn ibi-ti a relativistic patiku.

Ibi l _0, m ₀ ati t ₀ - ipari ti ara, ibi ati awọn ilana ni a adaduro eto, ati υ - iyara ti ohun.

Ni ibamu si Einstein ká yii, kò si ninu awọn ara ni ko ni anfani lati de ọdọ kan ti o tobi iyara ju awọn iyara ti ina.

isinmi ibi-

Q relativistic patiku isinmi ibi-waye eyun ni relativity yii, nigbati awọn ara àdánù tabi awọn patikulu bẹrẹ lati yi ti o da lori iyara. Accordingly, awọn iyokù ibi ti a npe ni ara iwuwo, eyi ti o ti wa ninu awọn akoko ti wiwọn ni isimi (ni awọn isansa ti išipopada), i.e. awọn oniwe-ere sisa ti wa ni odo.

Relativistic body àdánù jẹ ọkan ninu awọn ifilelẹ sile ninu awọn apejuwe ti išipopada.

tuntun opo

Lẹhin hihan Einstein ká yii beere diẹ ninu awọn àtúnyẹwò lo fun orisirisi sehin Newtonian isiseero, eyi ti o le wa ko le lo nigbati considering awọn itọkasi awọn fireemu, gbigbe ni iyara kan afiwera si awọn iyara ti ina. Nitorina, gbogbo awọn ti o si mu lati yi awọn ìmúdàgba idogba lilo awọn Lorentz transformation - iyipada ara ti ipoidojuko tabi a ojuami ati akoko nigbati awọn ilana ti awon orilede laarin inertial itọkasi awọn ọna šiše. Apejuwe ti data transformation da lori awọn ti o daju wipe ni gbogbo inertial fireemu gbogbo awọn ofin ti fisiksi ise se ati equitably. Bayi, awọn ofin ti iseda ni o wa ko ni eyikeyi ọna dale lori awọn wun ti awọn itọkasi eto.

Lati Lorentz transformation olùsọdipúpọ ati awọn ti o ti wa ni kosile nipa awọn ipilẹ relativistic isiseero, bi a ti salaye loke ki o si ti a npè ni pẹlu awọn lẹta α.

Awọn opo ti tuntun ni o rọrun to - ti o wi pe eyikeyi titun yii ni eyikeyi pato pato nla yoo fun kanna esi bi išaaju ọkan. Pataki, ni relativistic isiseero o ti wa ni reflected nipasẹ o daju pe ni iyara ti o wa ni Elo kekere ju awọn iyara ti imọlẹ, awọn ofin ti kilasika isiseero wa ni lilo.

relativistic patiku

Relativistic patiku ni a npe ni a patiku ti nrakò ni iyara kan afiwera si awọn iyara ti ina. Wọn išipopada ti wa ni ṣàpèjúwe nipa pataki relativity. Nibẹ ni ani ẹgbẹ kan ti awon patikulu ti aye jẹ ṣee ṣe nikan lakoko iwakọ ni iyara ti ina - wọnyi ti wa ni a npe ni patikulu lai ibi tabi o kan massless, niwon awọn iyokù ti awọn ibi-jẹ odo, ki o jẹ oto patikulu ti o ko ba ni eyikeyi iru awọn aṣayan diẹ ninu awọn ti kii-relativistic, kilasika isiseero .

Ti o ni, ibi ti a relativistic patiku ti isinmi ki o le je odo.

Patiku le ti wa ni a npe ni relativistic ti o ba ti awọn oniwe-kainetik agbara le jẹ afiwera si awọn agbara eyi ti o ti kosile nipa awọn wọnyi agbekalẹ.

Afida yi ipinnu majemu ti a beere iyara.

Ni agbara ti awọn patikulu tun le jẹ diẹ ẹ sii ju awọn oniwe-isinmi agbara - wọnyi ti wa ni a npe ni ultrarelativistic.

Lati se apejuwe awọn ronu ti iru awon patikulu lo ninu kuatomu isiseero ati kuatomu gbogbo oko yii fun diẹ sanlalu apejuwe.

irisi

Iru patikulu (relativistic ati olekenka-relativistic) tẹlẹ ninu adayeba fọọmu nikan ni agba Ìtọjú, ti o jẹ Ìtọjú, awọn orisun ti eyi ti o jẹ ita awọn Earth ká itanna iseda. Eniyan, ti won ti wa ni da toju lasan ni pataki accelerators - lilo wọn bi kan diẹ mejila orisi ti patikulu ti a ti ri, ati ki o yi akojọ ti ni imudojuiwọn nigbagbogbo. Iru a eto ti wa ni, fun apẹẹrẹ, awọn Tobi Hadron Collider, ti o wà ni Switzerland.

Nyoju pẹlu β-ibajẹ elekitironi le tun ma de ọdọ kan to iyara ni ibere lati fi wọn si kan kilasi ti relativistic. Relativistic itanna ibi-le tun ti wa ni ri lori awọn wọnyi fomula.

Awọn Erongba ti ibi-

Àdánù Newtonian isiseero ni o ni orisirisi abuda-ini:

• The gravitational ifamọra ti ara Daju nitori ti won àdánù, ti o ni, taara da lori o.
• Ara àdánù ko ko duro lori awọn wun ti awọn itọkasi eto ki o si ko ni yi nigbati awọn oniwe-ayipada.
• inertia ti a ara ti wa ni won nipa awọn oniwe-àdánù.
• Ti o ba ti ara ti wa ni fipamọ ni a eto ninu eyi ti ko si ilana ma ko waye ati eyi ti o jẹ ni pipade, awọn oniwe-ibi-ni yio je fere ko si ayipada (ayafi fun awọn tan kaakiri gbigbe eyi ti o ni okele jẹ gidigidi o lọra).
• Eroja body ibi-oriširiši ti ibi-ti awọn oniwe-olukuluku ẹya.

Awọn opo ti relativity

• Galileo ká opo ti relativity.

Yi opo ti a ti gbekale fun ti kii-relativistic isiseero, ati awọn ti wa ni kosile bi wọnyi: laibikita boya awọn eto ni ni isinmi, tabi ti won ṣe eyikeyi ronu, gbogbo awọn lakọkọ ni wọn tẹsiwaju ni ọna kanna.

• Einstein ká opo ti relativity.

Yi opo ni da lori meji agbekale:

1. Galili relativity opo ti lo ninu apere yi. Ti o ni, ẹnikẹni pẹlu Egba gbogbo awọn ofin ti iseda ṣiṣẹ ni ọna kanna.
2. Awọn iyara ti ina nigbagbogbo ati ki o Egba ni gbogbo itọkasi awọn fireemu jẹ kanna, lai ti awọn iyara ti ronu ti orisun ina ati awọn iboju (ina olugba). Si lati fi mule o daju yi, nọmba kan ti adanwo, eyi ti o patapata timo ni ibẹrẹ amoro.

Ibi-ni awọn relativistic ati Newtonian isiseero

• Ni idakeji si awọn Newtonian isiseero, ni relativistic ibi yii ko le jẹ a odiwon ti awọn iye ti awọn ohun elo ti. Ki o si nitootọ ni relativistic ibi-ni nipasẹ kan diẹ sanlalu ọna, nlọ o ṣee ṣe lati se alaye, fun apẹẹrẹ, awọn aye ti awon patikulu lai ibi-. Ni relativistic isiseero, fojusi lori agbara kuku ju ibi - ti o ni awọn ifilelẹ ti awọn determinant ti eyikeyi ara tabi ìṣòro patiku, ni awọn oniwe-agbara tabi ipa. Iro jẹ ṣee ṣe lati ri awọn wọnyi agbekalẹ.

• Sibẹsibẹ, awọn iyokù ibi ti awọn patiku jẹ gidigidi kan pataki ẹya-ara - awọn oniwe-iye jẹ gidigidi kekere ati awọn nọmba ti riru, ki wa ni o dara fun wiwọn pẹlu o pọju yiye ati iyara. Energy patiku iyokù le ri nipa awọn wọnyi agbekalẹ.

• Bakanna Newton imo ni ohun ti ya sọtọ eto àdánù jẹ ibakan, i.e., ko ni yi pẹlu akoko. Tun o ko ni yi ati awọn orilede lati ọkan CO si miiran.
• Nibẹ ni Egba ko si odiwon ti inertia ti awọn gbigbe ara.
• The relativistic ibi-ti a gbigbe ara ti wa ni ko ṣiṣe nipasẹ awọn ipa ti gravitational ologun lori o.
• Ti o ba ti body àdánù jẹ dogba si odo, o ni yoo ni lati gbe ni iyara ti ina. Awọn ọna ti wa ni ko otitọ - iyara ti ina le de ọdọ ko nikan ni massless patikulu.
• Awọn lapapọ agbara ti relativistic patikulu jẹ ṣee ṣe nipa lilo awọn wọnyi ikosile:

Awọn iseda ti ibi

Titi laipe, Imọ ti a ro wipe awọn ibi ti eyikeyi patiku ni ṣẹlẹ nipasẹ itanna iseda, sugbon lati ọjọ ti o ti di mọ pe ni ọna yi o jẹ ṣee ṣe lati se alaye nikan kan kekere ara ti o - ni akọkọ ilowosi wa lati iseda ti awọn lagbara ibaraenisepo, o dide lati awọn gluons. Sibẹsibẹ, yi ọna ko le wa ni salaye nipa awọn ibi-ti a mejila patikulu, awọn iseda ti eyi ti o ti ko sibẹsibẹ a ti elucidated.

Relativistic ibi-ilosoke

Awọn esi ti gbogbo theorems ati ofin ti salaye loke le ti wa ni kosile kedere ti to, tilẹ, ati awọn iyanu ilana. Ti o ba ti ara wa ni gbigbe ojulumo si kọọkan miiran pẹlu eyikeyi iyara, awọn oniwe-sile ati awọn ara inu, ti o ba awọn atilẹba body jẹ eto ayipada. Dajudaju, ni kekere awọn iyara o ti wa ni fere ko ni le ṣe akiyesi, ṣugbọn awọn ipa yio si tun je bayi.

Ọkan le tokasi awon kan ti o rọrun apẹẹrẹ - miiran aye ti akoko ni a gbigbe ni 60 km / h reluwe. Ki o si awọn wọnyi agbekalẹ wa ni iṣiro olùsọdipúpọ ti iyipada ti awọn sile.

Afida yi ti a tun ti salaye loke. Substituting gbogbo awọn data ni o (nigbati c ≈ 1 · 10 ⁹ km / h) pẹlu awọn wọnyi esi:

O han ni, awọn ayipada jẹ lalailopinpin kekere ati ki o ko yi awọn iṣẹ ti wakati ki o wà han.