มวลของอนุภาคความสัมพันธ์

ในปี 1905, อัลเบิร์ตไอน์สไตน์ตีพิมพ์ทฤษฎีของเขาสัมพัทธภาพซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยความคิดของวิทยาศาสตร์ของโลก ขึ้นอยู่กับสมมติฐานของเขาสูตรมวลความสัมพันธ์ที่ได้รับ

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ

สาระสำคัญทั้งหมดอยู่ในความจริงที่ว่าในระบบการเคลื่อนย้ายเทียบกับแต่ละอื่น ๆ ใด ๆ ของหลายกระบวนการที่เกิดขึ้นในรูปแบบที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะมันจะแสดงตัวอย่างเช่นการเพิ่มขึ้นของน้ำหนักด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น หากความเร็วของการเคลื่อนไหวของระบบมีมากน้อยกว่าความเร็วของแสง (υ << c = 3 × 10 ^{8) การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกือบจะไม่เห็นเนื่องจากพวกเขาจะมีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์} แต่ถ้าความเร็วรถใกล้เคียงกับความเร็วของแสง (เช่นเท่ากับหนึ่งในสิบของมัน) แล้วปัจจัยเช่นน้ำหนักความยาวและเวลาของการเปลี่ยนแปลงกระบวนการใด ๆ ด้วยความช่วยเหลือของสูตรต่อไปนี้อาจคำนวณค่าเหล่านี้อยู่ในกรอบการเคลื่อนย้ายของการอ้างอิงรวมถึง - มวลของอนุภาคความสัมพันธ์

โดยที่ L _{0, 0} เมตรและเสื้อ ₀ - ความยาวของร่างกายมวลและกระบวนการในระบบนิ่งและυ - ความเร็วของวัตถุ

ตามทฤษฎีของ Einstein ไม่มีของร่างกายไม่สามารถที่จะเข้าถึงความเร็วสูงกว่าความเร็วของแสง

มวลส่วนที่เหลือ

Q มวลส่วนที่เหลือความสัมพันธ์ของอนุภาคที่เกิดขึ้นคือในทฤษฎีสัมพัทธภาพเมื่อน้ำหนักตัวหรืออนุภาคเริ่มเปลี่ยนขึ้นอยู่กับความเร็ว ดังนั้นส่วนที่เหลือมวลเรียกว่าน้ำหนักของร่างกายที่มีอยู่ในเวลาของการวัดที่ส่วนที่เหลือ (ในกรณีที่ไม่มีการเคลื่อนไหว) นั่นคือความเร็วเป็นศูนย์

น้ำหนักตัวความสัมพันธ์เป็นหนึ่งในตัวแปรหลักในรายละเอียดของการเคลื่อนไหว

หลักการจับคู่

หลังจากการปรากฏตัวของทฤษฎีของ Einstein ต้องแก้ไขบางอย่างที่ใช้เวลานานหลายร้อยกลศาสตร์นิวตันซึ่งไม่สามารถนำมาใช้เมื่อพิจารณาจากกรอบอ้างอิงที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเทียบได้กับความเร็วของแสง ดังนั้นทุกคนจะเอาไปเปลี่ยนสมการแบบไดนามิกโดยใช้การเปลี่ยนแปลง Lorentz - เปลี่ยนร่างกายของพิกัดหรือจุดและเวลาเมื่อกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงระหว่างระบบอ้างอิงเฉื่อย รายละเอียดของการเปลี่ยนแปลงข้อมูลที่อยู่บนพื้นฐานของความเป็นจริงที่ว่าในทุกกรอบเฉื่อยกฎหมายของฟิสิกส์การทำงานอย่างเท่าเทียมกันและเท่าเทียมกัน ดังนั้นกฎของธรรมชาติไม่ได้อยู่ในทางใดทางหนึ่งขึ้นอยู่กับทางเลือกของระบบอ้างอิง

จากค่าสัมประสิทธิ์ Lorentz ปฏิรูปและมันจะแสดงโดยกลศาสตร์ความสัมพันธ์ขั้นพื้นฐานตามที่อธิบายไว้ข้างต้นและชื่อกับαตัวอักษร

หลักการของการจับคู่เป็นเรื่องง่ายพอ - เขากล่าวว่าทฤษฎีใหม่ในกรณีใด ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะให้ผลเช่นเดียวกับก่อนหน้านี้หนึ่ง โดยเฉพาะในกลศาสตร์ความสัมพันธ์มันจะสะท้อนให้เห็นถึงความจริงที่ว่าความเร็วที่ต่ำกว่าความเร็วของแสง, กฎหมายของกลศาสตร์คลาสสิกที่มีการใช้

อนุภาคความสัมพันธ์

อนุภาคความสัมพันธ์ที่เรียกว่าอนุภาคที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเทียบเท่ากับความเร็วของแสง การเคลื่อนไหวของพวกเขาคือการอธิบายโดยพัทธภาพพิเศษ แม้จะมีกลุ่มของอนุภาคมีอยู่เป็นไปได้เท่านั้นในขณะที่ขับรถด้วยความเร็วของแสง - เหล่านี้เรียกว่าอนุภาคโดยไม่ต้องมวลหรือเพียงแค่เยอะตั้งแต่ส่วนที่เหลือของมวลเป็นศูนย์ดังนั้นจึงเป็นอนุภาคที่ไม่ซ้ำกันที่ไม่ได้มีตัวเลือกที่คล้ายกันในที่ไม่ใช่ความสัมพันธ์กลศาสตร์คลาสสิก .

นั่นคือมวลของอนุภาคความสัมพันธ์ของส่วนที่เหลืออาจจะเป็นศูนย์

อนุภาคสามารถเรียกความสัมพันธ์ถ้าพลังงานจลน์อาจจะเปรียบได้กับพลังงานที่จะแสดงโดยสูตรต่อไปนี้

สูตรนี้จะกำหนดเงื่อนไขของความเร็วที่กำหนด

พลังงานของอนุภาคยังสามารถเป็นมากกว่าพลังงานที่เหลือของ - เหล่านี้เรียกว่า ultrarelativistic

เพื่ออธิบายการเคลื่อนที่ของอนุภาคดังกล่าวใช้ในกลศาสตร์ควอนตัควอนตัมและทฤษฎีทั่วไปสนามสำหรับคำอธิบายอย่างกว้างขวางมากขึ้น

การปรากฏ

อนุภาคดังกล่าว (ความสัมพันธ์และความสัมพันธ์เป็นพิเศษ) มีอยู่ในรูปแบบธรรมชาติเฉพาะในรังสีคอสมิกที่เป็นรังสีแหล่งที่มาของการที่อยู่นอกธรรมชาติแม่เหล็กไฟฟ้าของโลก ผู้ชายพวกเขาจะสร้างเทียมในเครื่องเร่งอนุภาคพิเศษ - ใช้พวกเขาเป็นไม่กี่โหลชนิดของอนุภาคที่มีการตรวจพบและรายการนี้มีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ตั้งค่าดังกล่าวคือสำหรับตัวอย่างเช่น Large Hadron Collider ซึ่งอยู่ในวิตเซอร์แลนด์

ที่เกิดขึ้นใหม่ที่มีอิเล็กตรอนβ-ผุยังบางครั้งอาจถึงความเร็วเพียงพอเพื่อที่จะกำหนดให้กับระดับของความสัมพันธ์ มวลของอิเล็กตรอนความสัมพันธ์ยังสามารถพบได้ในสูตรเหล่านี้

แนวคิดของมวล

น้ำหนักกลศาสตร์นิวตันมีคุณสมบัติในการจับหลาย

• สถานที่ท่องเที่ยวที่แรงโน้มถ่วงของร่างกายเกิดขึ้นเพราะน้ำหนักของพวกเขานั่นคือโดยตรงขึ้นอยู่กับมัน
• น้ำหนักตัวไม่ได้ขึ้นอยู่กับทางเลือกของระบบการอ้างอิงและไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของ
• ความเฉื่อยของร่างกายที่วัดโดยน้ำหนักของมัน
• หากร่างกายจะถูกเก็บไว้ในระบบที่ไม่มีกระบวนการไม่ได้เกิดขึ้นและที่ปิดมวลของมันแทบจะไม่มีการเปลี่ยนแปลง (ยกเว้นสำหรับการถ่ายโอนการแพร่ซึ่งในของแข็งช้ามาก)
• มวลกายคอมโพสิตประกอบด้วยมวลของแต่ละส่วนของตน

หลักการของสัมพัทธภาพ

• หลักการของกาลิเลโอของความสัมพันธ์

หลักการนี้เป็นสูตรสำหรับกลศาสตร์ไม่ใช่ความสัมพันธ์และจะแสดงดังต่อไปนี้โดยไม่คำนึงถึงว่าระบบที่เหลือหรือพวกเขาจะทำให้การเคลื่อนไหวใด ๆ ทุกขั้นตอนในพวกเขาดำเนินการในลักษณะเดียวกัน

• หลักการของ Einstein สัมพัทธภาพ

หลักการนี้จะขึ้นอยู่กับสองหลักการ:

1. หลักการสัมพัทธภาพของกาลิเลโอ ถูกนำมาใช้ในกรณีนี้ นั่นคือทุกคนที่มีอย่างกฎหมายของธรรมชาติที่ทำงานในลักษณะเดียวกัน
2. ความเร็วของแสงเสมอและแน่นอนในกรอบอ้างอิงทั้งหมดจะเหมือนกันโดยไม่คำนึงถึงความเร็วของการเคลื่อนไหวของแหล่งกำเนิดแสงและหน้าจอ (รับแสง) เพื่อพิสูจน์ความเป็นจริงนี้จำนวนของการทดลองที่สมบูรณ์ได้รับการยืนยันการคาดเดาเริ่มต้น

มวลในกลศาสตร์ความสัมพันธ์และนิวตัน

• ในทางตรงกันข้ามกับกลศาสตร์นิวตันในทฤษฎีสัมพัทธภาพมวลไม่สามารถวัดปริมาณของวัสดุ และแน่นอนมวลความสัมพันธ์จะถูกกำหนดโดยวิธีที่กว้างขวางมากขึ้นปล่อยให้มันเป็นไปได้ที่จะอธิบายเช่นการดำรงอยู่ของอนุภาคโดยไม่ต้องมวล ในกลศาสตร์สัมพันธ์มุ่งเน้นไปที่การใช้พลังงานมากกว่ามวล - นั่นคือปัจจัยหลักของร่างกายใด ๆ หรืออนุภาคมูลฐานเป็นพลังงานหรือโมเมนตัม Impulse เป็นไปได้ที่จะหาสูตรต่อไปนี้

• อย่างไรก็ตามมวลส่วนที่เหลือของอนุภาคเป็นคุณลักษณะที่สำคัญมาก - ค่าของมันมีขนาดเล็กมากและจำนวนไม่แน่นอนเพื่อให้มีความเหมาะสมสำหรับการตรวจวัดที่มีความแม่นยำสูงสุดและความเร็ว ส่วนที่เหลือพลังงานอนุภาคสามารถพบได้จากสูตรดังต่อไปนี้

• ทฤษฎีของนิวตันในทำนองเดียวกันในน้ำหนักระบบแยกเป็นค่าคงที่นั่นคือจะไม่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา นอกจากนี้ยังไม่มีการเปลี่ยนแปลงและการเปลี่ยนแปลงจากที่หนึ่ง CO ไปยังอีก
• อย่างมีวัดความเฉื่อยของร่างกายย้ายไม่มี
• มวลความสัมพันธ์ของร่างกายย้ายไม่ได้กำหนดโดยอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงที่มัน
• ถ้าน้ำหนักตัวเท่ากับศูนย์ก็จะต้องย้ายที่ความเร็วของแสง กลับไม่เป็นความจริง - ความเร็วของแสงที่สามารถเข้าถึงไม่เพียง แต่อนุภาคเยอะ
• พลังงานทั้งหมดของอนุภาคความสัมพันธ์เป็นไปได้โดยใช้ความต่อไปนี้:

ธรรมชาติของมวล

จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ วิทยาศาสตร์ก็คิดว่ามวลของอนุภาคใด ๆ ที่เกิดจากธรรมชาติแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ถึงวันที่มันก็กลายเป็นที่รู้จักกันว่าในลักษณะนี้ก็เป็นไปได้ที่จะอธิบายเพียงส่วนเล็ก ๆ ของมัน - คือการสนับสนุนหลักมาจากธรรมชาติของปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งที่เกิดขึ้นจากกลูออน แต่วิธีนี้ไม่สามารถอธิบายได้โดยมวลของอนุภาคโหลธรรมชาติซึ่งยังไม่ได้รับการอธิบาย

เพิ่มมวลความสัมพันธ์

ผลของทฤษฎีและกฎหมายที่อธิบายไว้ข้างต้นทั้งหมดที่สามารถแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนพอแม้ว่าและกระบวนการที่น่าตื่นตาตื่นใจ หากหนึ่งในร่างกายที่มีการเคลื่อนไหวเมื่อเทียบกับกันและกันด้วยความเร็วใด ๆ พารามิเตอร์และหน่วยงานภายในถ้าร่างกายเดิมคือการเปลี่ยนแปลงระบบ แน่นอนที่ความเร็วต่ำมันเกือบจะไม่เห็น แต่ผลที่ได้จะยังคงเป็นปัจจุบัน

หนึ่งสามารถยกตัวอย่างง่ายๆ - เนื้อเรื่องของเวลาในการเคลื่อนย้ายอีก 60 กม. / ชมรถไฟ แล้วสูตรต่อไปนี้จะถูกคำนวณค่าสัมประสิทธิ์ของการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์

สูตรนี้ยังได้อธิบายไว้ข้างต้น แทนข้อมูลทั้งหมดที่อยู่ในนั้น (เมื่อค≈ 1 x 10 ⁹ กิโลเมตร / เอช) ที่มีผลต่อไปนี้:

เห็นได้ชัดว่าการเปลี่ยนแปลงที่มีขนาดเล็กมากและไม่เปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของชั่วโมงเพื่อที่จะมองเห็นได้