Màs gronynnau perthnaseddol

Yn 1905, cyhoeddodd Albert Einstein ei ddamcaniaeth perthynoledd, sy'n cael ei newid ychydig y syniad o wyddoniaeth y byd. Yn seiliedig ar ei rhagdybiaethau màs perthnaseddol fformiwla cafwyd.

theori perthynoledd Arbennig

Holl hanfod yn gorwedd yn y ffaith bod mewn systemau sy'n symud o'u cymharu â'i gilydd, unrhyw un o sawl proses yn digwydd mewn gwahanol ffyrdd. Yn benodol, mae'n cael ei fynegi, er enghraifft, cynnydd mewn pwysau gyda chyflymder cynyddol. Os bydd y cyflymder o gynnig y system yn llawer llai na'r cyflymder goleuni (υ << c = 3 × 10 ^8), mae'r newidiadau hyn yn cael eu bron yn amlwg, gan y byddant yn tueddu i sero. Fodd bynnag, os bydd y cyflymder cerbydau yn agos at y cyflymder golau (ee, sy'n hafal i un rhan o ddeg o hynny), yna ffactorau megis pwysau, hyd ac amser unrhyw newid proses. Gyda chymorth y fformiwlâu canlynol gall cyfrifo gwerthoedd hyn mewn ffrâm symudol cyfeirio, gan gynnwys - màs gronyn perthnaseddol.

Lle l _0, m ₀ a t ₀ - hyd y corff, y màs a'r broses mewn system llonydd, a υ - cyflymder y gwrthrych.

Yn ôl y ddamcaniaeth Einstein, nid oes yr un o'r corff yn gallu cyrraedd mwy o gyflymder na chyflymder goleuni.

màs gorffwys

Q gorffwys gronynnau perthnaseddol torfol yn digwydd, sef mewn theori perthynoledd, pan fydd y pwysau corff neu mae'r gronynnau yn dechrau newid yn dibynnu ar gyflymder. Yn unol â hynny, mae'r gweddill o'r enw torfol pwysau corff, sy'n cael ei gynnwys yn amser mesur yn gorffwys (yn absenoldeb cynnig), hy ei gyflymder yn sero.

pwysau corff perthnaseddol yn un o'r prif baramedrau yn y disgrifiad o'r cynnig.

egwyddor cyfateb

Ar ôl ymddangosiad damcaniaeth Einstein angen rhywfaint o adolygu a ddefnyddir ar gyfer nifer o ganrifoedd mecaneg Newtonaidd, na ellid eu defnyddio wrth ystyried y fframiau cyfeirio, yn symud ar gyflymder tebyg i'r cyflymder golau. Felly, pob gymerwyd i newid y hafaliadau deinamig ddefnyddio'r trawsnewid Lorentz - corff gyfesurynnau neu bwynt ac amser sy'n newid pan fydd y broses o bontio rhwng systemau cyfeirio inertial. Disgrifiad o drawsnewid data yn seiliedig ar y ffaith bod ym mhob ffrâm inertial holl ddeddfau gwaith ffiseg yn gyfartal ac yn deg. Felly, nid yw deddfau natur mewn unrhyw ffordd yn dibynnu ar y dewis o system gyfeirio.

O'r cyfernod trawsnewid Lorentz ac mae'n cael ei fynegi gan y mecaneg relativistic sylfaenol, fel y disgrifir uchod a enwyd gyda'r α llythyr.

Mae'r egwyddor o baru yn syml ddigon - mae'n dweud y bydd unrhyw ddamcaniaeth newydd mewn unrhyw achos penodol penodol yn rhoi'r un canlyniadau â'r un blaenorol. Yn benodol, mewn mecaneg perthnaseddol ei fod yn cael ei adlewyrchu gan y ffaith bod ar gyflymder sy'n llawer is na'r cyflymder golau, cyfreithiau mecaneg glasurol yn cael eu defnyddio.

gronynnau perthnaseddol

Gelwir gronyn perthnaseddol yw gronyn sy'n symud ar gyflymder tebyg i'r cyflymder golau. Mae eu cynnig yn cael ei ddisgrifio gan perthnasedd arbennig. Mae hyd yn oed grŵp o ronynnau y mae eu bodolaeth yn bosib dim ond wrth yrru ar gyflymder goleuni - gelwir y rhain yn y gronynnau heb màs neu dim ond massless, gan fod gweddill y màs yn sero, felly mae'n gronynnau unigryw nad oes ganddynt unrhyw opsiynau tebyg yn y di-perthnaseddol, mecaneg glasurol .

Hynny yw, efallai y bydd y màs gronyn perthnaseddol o orffwys fod yn sero.

Gall gronynnau yn cael eu galw perthnaseddol os gallai fod yn debyg i'r egni sy'n cael ei fynegi gan y fformiwla ganlynol ei egni cinetig.

Mae'r fformiwla hon yn pennu cyflwr y cyflymder gofynnol.

Gall yr ynni y gronynnau hefyd yn fwy na'i egni gweddill - gelwir y rhain yn ultrarelativistic.

I ddisgrifio symudiad gronynnau o'r fath a ddefnyddir mewn mecaneg cwantwm a cwantwm cyffredinol theori maes ar gyfer disgrifiad mwy helaeth.

ymddangosiad

gronynnau o'r fath (perthnaseddol ac uwch-perthnaseddol) yn bodoli mewn ffurf naturiol yn unig mewn ymbelydredd cosmig, hynny yw ymbelydredd, ffynhonnell sydd y tu allan natur electromagnetig y Ddaear. Dyn, maent yn cael eu creu artiffisial mewn cyflymyddion arbennig - eu defnyddio fel rhai dwsin o fathau o ronynnau wedi'u canfod, ac mae'r rhestr hon yn cael ei diweddaru'n gyson. lleoliad o'r fath yn, er enghraifft, y Peiriant Gwrthdaro Hadron Mawr, sydd yn y Swistir.

Sy'n dod i'r amlwg gyda electronau β-pydredd hefyd weithiau yn cyrraedd cyflymder priodol i neilltuo i ddosbarth o perthnaseddol. Gall màs electron perthnaseddol hefyd ar gael ar fformiwlâu hyn.

Mae'r cysyniad o fàs

Mae Pwysau mecaneg Newtonaidd sawl eiddo rhwymo:

• Mae'r atyniad disgyrchiant o gyrff yn codi oherwydd eu pwysau, hynny yw, yn dibynnu yn uniongyrchol arno.
• Nid yw pwysau corff yn dibynnu ar y dewis o system cyfeirio ac nid yw'n newid pan fydd ei newid.
• inertia corff yn cael ei fesur yn ôl ei bwysau.
• Os bydd y corff yn cael ei storio mewn system lle nad oes unrhyw brosesau yn digwydd ac sydd yn cau, bydd ei màs yn bron dim newid (ac eithrio ar gyfer trosglwyddo trylediad sydd mewn solidau yn araf iawn).
• màs y corff cyfansawdd yn cynnwys màs ei rannau unigol.

Mae'r egwyddor o berthynoledd

• Egwyddor Galileo o berthynoledd.

Yr egwyddor hon ei llunio ar gyfer mecaneg nad ydynt yn perthnaseddol, ac yn cael ei fynegi fel a ganlyn: ni waeth a yw'r system yn ddisymud, neu maent yn gwneud unrhyw symudiad, yr holl brosesau yn eu symud ymlaen yr un ffordd.

• Egwyddor Einstein perthnasedd.

Mae'r egwyddor hon yn seiliedig ar ddwy egwyddor:

1. egwyddor perthnasedd Galilean cael ei ddefnyddio yn yr achos hwn. Hynny yw, unrhyw un sydd â hollol yr holl ddeddfau natur yn gweithio yr un ffordd.
2. Mae cyflymder golau bob amser ac yn gwbl yn yr holl fframiau cyfeirio yr un fath, waeth beth yw cyflymder symudiad y ffynhonnell golau a'r sgrin (derbynnydd golau). I brofi y ffaith hon, mae nifer o arbrofion, a oedd yn cadarnhau llwyr y dyfalu cychwynnol.

Mae'r màs yn y mecaneg perthnaseddol ac Newtonaidd

• Yn wahanol i'r mecaneg Newtonaidd, yn y ddamcaniaeth màs relativistic ni all fod yn fesur o faint o ddeunydd. Ac yn wir y màs relativistic ei bennu gan ffordd fwy eang, gan adael yn bosibl i egluro, er enghraifft, bodolaeth gronynnau heb torfol. Mewn mecaneg perthnaseddol, gan ganolbwyntio ar ynni yn hytrach na màs - dyna'r prif benderfynydd unrhyw gorff neu gronynnau elfennol, yw ei ynni neu momentwm. Impulse bosibl dod o hyd i'r fformiwla ganlynol.

• Fodd bynnag, y màs gweddill y gronyn yn nodwedd bwysig iawn - ei werth yn fach iawn ac mae nifer y ansefydlog, felly yn addas ar gyfer mesuriadau gyda chywirdeb uchaf a chyflymder. Gall gorffwys gronynnau ynni i'w gael gan y fformiwla canlynol.

• Yn yr un modd damcaniaethau Newton mewn pwysau system ynysig yn gyson, hy, nid yw'n newid gydag amser. Hefyd, nid yw'n newid a'r newid o un i'r llall CO.
• Nid oes unrhyw fesur o inertia y corff sy'n symud.
• Nid yw màs relativistic corff sy'n symud yn cael ei bennu gan ddylanwad grymoedd disgyrchiant arno.
• Os pwysau corff yn hafal i sero, bydd yn rhaid iddo symud ar y cyflymder goleuni. Nid yw'r gwrthwyneb yn wir - gall y cyflymder golau yn cyrraedd, nid yn unig y gronynnau massless.
• cyfanswm egni gronynnau perthnaseddol yn bosibl defnyddio'r ymadrodd canlynol:

Natur màs

Tan yn ddiweddar, gwyddoniaeth Credwyd bod màs unrhyw gronynnau cael ei achosi gan natur electromagnetig, ond hyd yn hyn, daeth yn hysbys bod yn y ffordd hon, mae'n bosibl i egluro dim ond rhan fach ohono - yw'r prif gyfraniad yn dod o natur y rhyngweithio cryf, sy'n codi o'r gluons. Fodd bynnag, ni all y dull hwn yn cael ei egluro gan y màs o dwsin o ronynnau, nid yw natur sydd wedi cael ei elucidated hyd yn hyn.

cynyddu màs perthnaseddol

Gall y canlyniad pob theoremau a chyfreithiau a ddisgrifir uchod yn cael eu mynegi yn ddigon clir, fodd bynnag, ac mae'r broses anhygoel. Os yw un corff yn symud o'u cymharu â'i gilydd ag unrhyw gyflymder, ei paramedrau a'r cyrff y tu mewn, os yw'r corff gwreiddiol yn newid system. Wrth gwrs, ar gyflymder isel ei fod yn bron â bod yn amlwg, ond bydd yr effaith yn dal i fod yn bresennol.

Gall un ddyfynnu enghraifft syml - treigl arall o amser mewn symud ar 60 km / h trên. Yna y fformiwla ganlynol yn cael ei gyfrifo cyfernod amrywiad o'r paramedrau.

Mae'r fformiwla hefyd ei ddisgrifio uchod. Amnewid holl ddata ynddo (pan c ≈ 1 x 10 ⁹ km / h) gyda'r canlyniadau canlynol:

Yn amlwg, mae'r newid yn fach dros ben ac nid yw'n newid y perfformiad oriau fel ei fod yn weladwy.