Massa partikel Relativistic

Dina 1905, Albert Einstein diterbitkeun téorina rélativitas, nu rada robah pamanggih élmu dunya. Dumasar asumsi na massal Rumus relativistic dicandak.

Téori husus rélativitas

Sakabeh panggih perenahna di kanyataan yén dina sistim pindah relatif ka nu séjén, salah sahiji sababaraha prosés lumangsung dina cara béda. Husus, nya dikedalkeun, contona, paningkatan dina beurat kalawan ngaronjatkeun kagancangan. Lamun laju ngeunaan gerak sistem loba kirang ti laju cahaya (υ << c = 3 × 10 ^8), parobahan ieu meh teu jadi noticeable, sabab bakal condong nol. Sanajan kitu, lamun laju kandaraan deukeut laju cahaya (e.g., sarua jeung salah sahiji-kasapuluh tina eta), teras faktor kayaning beurat, panjangna jeung wanci sagala robah prosés. Kalayan bantuan ti rumus di handap bisa ngitung nilai ieu dina pigura pindah tina rujukan, kaasup - massa partikel relativistic.

Dimana l _0, m ₀ sarta t ₀ - panjangna awak, massa sarta prosés dina Sistim cicing, sarta υ - speed obyék.

Numutkeun téori Einstein, taya awak teu bisa ngahontal laju gede ti laju cahaya.

massa sésana

Q massa sésana relativistic partikel lumangsung nyaéta dina teori relativitas, nalika beurat awak atawa partikel ngawitan robah gumantung kana speed. Sasuai, sesa massa disebut beurat awak, nu dikandung dina waktu ukur di sésana (dina henteuna gerak), i.e. laju nyaeta nol.

beurat awak Relativistic mangrupa salah sahiji parameter utama dina pedaran gerak.

prinsip cocog

Saatos penampilan Téori Einstein merlukeun sababaraha waktu harita dipaké pikeun sababaraha abad mékanika Newtonian, nu teu bisa dipaké nalika tempo pigura rujukan, pindah di hiji speed comparable kana laju cahaya. Kituna, sadaya eta nyandak ngarobah persamaan dinamis ngagunakeun transformasi Lorentz - ngarobah awak koordinat atanapi titik sarta waktu nalika prosés transisi antara sistem rujukan inersial. Pedaran transformasi data dumasar kana kanyataan yen di unggal pigura inersial sakabeh hukum gawé fisika sarua jeung equitably. Ku kituna, hukum alam henteu sagala cara gumantung kana pilihan tina sistem rujukan.

Ti koefisien transformasi Lorentz sarta biasa dikedalkeun ku mékanika relativistic dasar, sakumaha ditétélakeun di luhur sarta ngaranna kalawan hurup α.

Prinsip cocog nyaeta basajan cukup - anjeunna nyebutkeun yen sagala téori anyar dina sagala hal husus nu tangtu bakal masihan hasil sarua salaku salah saméméhna. Husus, dina mékanika relativistic mangka reflected ku kanyataan yén di speeds anu leuwih handap ti laju cahaya, hukum mékanika klasik nu dipake.

partikel relativistic

partikel Relativistic disebut partikel nu ngalir dina kecepatan comparable kana laju cahaya. gerak maranéhanana digambarkeun ku rélativitas husus. Teu aya Lah a group partikel anu ayana téh ngan mungkin bari nyetir di laju cahaya - ieu disebut partikel tanpa massa atawa ngan massless, saprak sesa massa nyaeta nol, tah eta anu partikel unik nu teu boga pilihan sarupa wae dina non-relativistic, mékanika klasik .

Maksudna, massa hiji partikel relativistic of sésana bisa jadi nol.

Partikel bisa disebut relativistic lamun énergi kinétikna bisa jadi comparable kana énergi nu geus dikedalkeun ku rumus.

Rumus ieu nangtukeun kaayaan speed nu diperlukeun.

Énergi partikel ogé bisa jadi leuwih ti énérgi sésana anak - ieu disebut ultrarelativistic.

Pikeun nerangkeun gerak partikel misalna dipaké dina mékanika kuantum jeung kuantum umumna téori médan keur pedaran leuwih luas.

katingalian

partikel sapertos (relativistic jeung ultra-relativistic) aya dina formulir alam ngan dina radiasi kosmik, éta téh radiasi, sumberna tina nu di luar alam éléktromagnétik Marcapada. Lalaki, aranjeunna dijieun sacara artifisial di accelerators husus - migunakeun aranjeunna salaku belasan jenis sababaraha partikel geus kapanggih, sarta daptar ieu terus diropéa. setting saperti ieu, contona, anu ageung Hadron Collider, nu aya dina Swiss.

Munculna kalawan éléktron β-buruk ogé bisa sakapeung ngahontal laju cukup guna napelkeun aranjeunna ka kelas relativistic. Massa éléktron Relativistic ogé bisa kapanggih dina rumus ieu.

Konsep Massa

Beurat mékanika Newtonian boga sababaraha pasipatan ngariung:

• Daya tarik gravitasi tina awak timbul kusabab beurat maranéhanana, nyéta, langsung gumantung kana eta.
• beurat awak henteu gumantung kana pilihan sistem rujukan tur teu robah nalika robah na.
• inersia awak hiji diukur ku beurat na.
• Mun awak disimpen dina sistem di mana aya prosés ulah lumangsung na nu ditutup, massa na bakal ampir euweuh robah (iwal pikeun mindahkeun difusi nu di padet pisan slow).
• massa awak komposit ngawengku massa bagian individu na.

Prinsip rélativitas

• Prinsip Galileo urang rélativitas.

Prinsip ieu ngarumuskeun pikeun mékanika non-relativistic, sarta dinyatakeun saperti kieu: paduli naha sistem kasebut di sésana, atawa maranéhna nyieun gerakan wae, sakabeh proses dina éta lumangsungna cara nu sami.

• Prinsip Einstein rélativitas.

Prinsip ieu dumasar kana dua prinsip:

1. Prinsip rélativitas Galilean dipaké dina hal ieu. Hartina, saha kalayan leres sadayana hukum alam dianggo jalan anu sarua.
2. Laju cahaya salawasna tur leres dina sakabéh pigura rujukan anu sami, paduli laju gerak sumber lampu jeung layar (receiver lampu). Ngabuktikeun kanyataan ieu, sababaraha percobaan nu lengkep dikonfirmasi tatarucingan awal.

Massa dina mékanika relativistic jeung Newtonian

• Kontras jeung mékanika Newtonian, dina tiori massa relativistic teu tiasa janten ukuran tina jumlah bahan. Jeung memang massa relativistic ditangtukeun ku cara leuwih luas, ninggalkeun eta dimungkinkeun pikeun ngajelaskeun, contona, ayana partikel tanpa massa. Dina mékanika relativistic, fokus dina énérgi tinimbang massa - yén teh determinant utama sagala awakna atawa partikel dasar, nyaéta énérgi na atawa moméntum. Dorongan nyaéta dimungkinkeun pikeun manggihan rumus.

• Sanajan kitu, massa sesa partikel mangrupa fitur pohara penting - nilaina pisan leutik jeung Jumlah stabil, jadi nu cocog pikeun ukuran jeung akurasi sarta speed maksimum. Énergi sésana partikel bisa kapanggih ku rumus.

• Nya kitu Newton téori dina beurat Sistim terasing nyaéta tetep, i.e., henteu robah ku waktu. Ogé teu robah jeung transisi tina salah CO ka nu sejen.
• Aya pancén euweuh ukuran inersia awak gerak.
• Massa relativistic tina awak gerak henteu ditangtukeun ku pangaruh kakuatan gravitasi di dinya.
• Lamun beurat awakna sarua jeung enol, eta kudu mindahkeun dina laju cahaya. sabalikna teu bener - laju cahaya bisa ngahontal teu ukur partikel massless.
• Énergi total partikel relativistic nyaéta dimungkinkeun ngagunakeun babasan di handap ieu:

Sifat massa

Nepi ka ayeuna, sains ieu ngira yén massa partikel sagala disababkeun ku alam éléktromagnétik, tapi mun tanggal eta janten dipikawanoh éta ku cara ieu kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun ngajelaskeun wungkul bagian leutik tina eta - nya sumbangan utama asalna tina sipat interaksi kuat, timbul tina gluons. Sanajan kitu, metoda ieu teu bisa dipedar ku massa belasan partikel, alam nu teu acan kungsi elucidated.

nambahanana massa Relativistic

Hasil sadaya theorems jeung hukum ditétélakeun di luhur bisa ditembongkeun cukup jelas, sanajan, jeung prosés endah pisan. Mun hiji awakna pindah relatif ka silih ku speed sagala, parameter sarta awak jero, upami awak aslina nyaéta robah sistem. Tangtu, dina speeds low dinya ampir jadi noticeable, tapi éfék masih bakal hadir.

Hiji tiasa disebatkeun hiji conto basajan - petikan sejen waktu dina pindah dina 60 km / jam karéta. Lajeng rumus diitung koéfisién variasi ti parameter.

Rumus ieu ogé ditétélakeun di luhur. Ngaganti sakabéh data di dinya (lamun c ≈ 1 x 10 ⁹ km / h) kalawan hasil di handap:

Jelas, robah nu pisan leutik tur teu robah kinerja jam meh éta katingali.