Relativity chembe habari

Mwaka 1905, Albert Einstein iliyochapishwa nadharia yake ya relativity, ambayo ni kidogo iliyopita wazo la sayansi duniani. Kutokana na mawazo yake formula relativistic habari alikuwa kupatikana.

nadharia ya relativity maalum

kiini wote upo katika ukweli kwamba katika mfumo wa kusonga jamaa na kila mmoja, yoyote ya michakato kadhaa kufanyika kwa njia tofauti. Hasa, ni walionyesha, kwa mfano, kuongezeka kwa uzito na kuongeza kasi. Kama kasi ya mwendo wa mfumo ni kidogo sana kuliko kasi ya mwanga (υ << c = 3 × 10 ^8), mabadiliko haya karibu kuwa liko, kwa vile wao huwa na sifuri. Hata hivyo, kama gari kasi karibu na kasi ya mwanga (kwa mfano, sawa na moja ya kumi ya hiyo), basi kama mambo kama uzito, urefu na wakati wa mabadiliko yoyote ya mchakato. Kwa msaada wa fomula zifuatazo zinaweza mahesabu maadili haya katika fremu kusonga za rejea, pamoja na - wingi wa chembe relativistic.

Ambapo l _0, m ₀ na t ₀ - urefu wa mwili, molekuli na mchakato katika mfumo stationary, na υ - kasi ya kifaa.

Kwa mujibu wa nadharia Einstein ya, hakuna hata mwili haina uwezo wa kufikia kasi kubwa zaidi kuliko kasi ya mwanga.

wengine habari

Q relativistic chembe wengine wingi hutokea yaani katika nadharia relativity, wakati uzito wa mwili au chembe kuanza na mabadiliko ya kulingana na kasi. Kwa hiyo, wengine wingi kuitwa uzito wa mwili, ambayo ndani wakati wa kipimo katika mapumziko (kutokana na kukosekana kwa mwendo), yaani kasi yake ni sifuri.

Relativity uzito wa mwili ni moja ya vigezo kuu katika maelezo ya mwendo.

vinavyolingana kanuni

Baada ya kuonekana ya nadharia Einstein ya kuhitaji baadhi ya marekebisho kutumika kwa ajili ya karne kadhaa mechanics Newton, ambayo inaweza kutumika wakati wa kuzingatia muafaka kumbukumbu, kuhamia kwa kasi kulinganishwa na kasi ya mwanga. Kwa hiyo, kila ilichukua na mabadiliko milinganyo kutumia Lorentz mabadiliko nguvu - kubadilisha mwili wa kuratibu au uhakika na wakati wakati mchakato wa mpito kati ya mifumo inertial kumbukumbu. Maelezo ya data mabadiliko kwa kuzingatia ukweli kwamba katika kila sura inertial sheria zote za kazi fizikia kwa usawa na kwa usawa. Hivyo, sheria za asili si kwa njia yoyote hutegemea uchaguzi wa mfumo wa kumbukumbu.

Kutoka Lorentz mabadiliko mgawo na ni walionyesha kwa mechanics ya msingi relativistic, kama ilivyoelezwa hapo juu na jina lake na barua α.

kanuni ya vinavyolingana ni rahisi kutosha - anasema kwamba nadharia yoyote mpya katika kesi fulani fulani itakuwa kutoa matokeo sawa na ile ya awali. Hasa, katika mechanics relativistic ni yalijitokeza na ukweli kwamba kwa kasi kwamba ni chini sana kuliko kasi ya mwanga, sheria za mechanics classical ni kutumika.

relativistic chembe

Relativity chembe inaitwa chembe kwamba hatua kwa kasi kulinganishwa na kasi ya mwanga. mwendo wao ni ilivyoelezwa na relativity maalum. Kuna hata kundi la chembechembe ambazo kuwepo inawezekana tu wakati wa kuendesha gari kwa kasi ya mwanga - hizi zinaitwa chembe bila umati au tu massless, kwa vile mapumziko ya habari ni sifuri, hivyo ni chembe kipekee ambazo hazina njia yoyote kama hiyo katika mashirika yasiyo ya relativistic, mechanics classical .

Hiyo ni, wingi wa chembe relativistic ya mapumziko inaweza kuwa sifuri.

Chembe anaweza kuitwa relativistic kama nishati yake kinetic inaweza kuwa kulinganishwa na nishati ambayo ni walionyesha kwa formula zifuatazo.

formula hii huamua hali ya kasi inahitajika.

nishati ya chembe pia kuwa zaidi ya nishati yake ya mapumziko - hizi zinaitwa ultrarelativistic.

Kuelezea harakati ya chembe hizo kutumika katika quantum mechanics na quantum ujumla nadharia shamba kwa maelezo ya kina zaidi.

muonekano

chembe hizo (relativistic na Ultra-relativistic) zipo katika mfumo wa kawaida tu katika mionzi cosmic, ambayo ni mionzi, chanzo cha ambayo ni nje ya asili ya dunia ya umeme. Man, wanaumbwa artificially katika accelerators maalum - kwa kutumia yao kama aina kadhaa chache chembe zimepatikana, na orodha hii ni daima updated. Kama mpangilio, kwa mfano, Large Hadron Collider, ambayo ni katika Uswisi.

Emerging na elektroni β-kuoza pia wakati mwingine kufikia kasi ya kutosha ili hawawajui yao kwenye kundi la relativistic. Relativity elektroni wingi pia inaweza kupatikana kwenye fomula hizo.

dhana ya wingi

Weight Newton mechanics ina mali kadhaa ya kisheria:

• kivutio mvuto wa miili inatokana kwa sababu ya uzito wao, ambayo ni, moja kwa moja unategemea juu yake.
• Mwili uzito hautegemei uchaguzi wa mfumo wa kumbukumbu na haibadiliki wakati mabadiliko yake.
• hali ya mwili ni kipimo kwa uzito wake.
• Kama mwili ni kuhifadhiwa katika mfumo ambapo hakuna michakato haujitokezi na ambayo kufungwa, wingi wake atakuwa karibu hakuna mabadiliko (isipokuwa kwa ajili ya uhamisho utbredningen ambayo katika yabisi ni polepole sana).
• Composite mwili molekuli lina wingi wa sehemu zake binafsi.

kanuni ya relativity

• kanuni ya Galileo ya relativity.

kanuni hii iliundwa kwa mechanics zisizo relativistic, na ni walionyesha kama ifuatavyo: bila kujali kama mfumo katika mapumziko, au kufanya harakati yoyote, michakato yote ndani yake kuendelea njia sawa.

• kanuni Einstein ya relativity.

kanuni hii ni misingi ya kanuni mbili:

1. Galilaya relativity kanuni inatumika katika kesi hii. Hiyo ni, mtu yeyote aliye na kabisa sheria yote ya asili njia hiyo hiyo.
2. kasi ya mwanga daima na kabisa katika muafaka wote kumbukumbu ni sawa, bila kujali kasi ya harakati ya chanzo mwanga na screen (mwanga mpokeaji). Kuthibitisha ukweli huu, idadi ya majaribio, ambayo kabisa alithibitisha nadhani awali.

wingi katika mechanics relativistic na Newton

• Tofauti na mechanics Newton, katika relativistic habari nadharia haiwezi kipimo cha kiasi cha nyenzo. Na kwa kweli habari relativistic imedhamiria kwa njia ya kina zaidi, na kuacha, inawezekana kueleza, kwa mfano, kuwepo kwa chembe bila ya molekuli. Katika mechanics relativistic, kulenga nishati badala ya wingi - kwamba ndiyo chanzo kikuu cha mwili au ya msingi chembe, ni nishati yake au kasi. Msukumo Inawezekana kupata formula zifuatazo.

• Hata hivyo, habari wengine wa chembe ni kipengele muhimu sana - thamani yake ni ndogo sana na idadi ya imara, hivyo ni mzuri kwa ajili ya vipimo na usahihi upeo na kasi. Nishati chembe wengine yanaweza kupatikana kwa formula zifuatazo.

• Vile vile Newton nadharia katika mfumo wametengwa uzito mara kwa mara, yaani, hana mabadiliko na wakati. Pia haina kubadilisha na mabadiliko kutoka CO moja hadi nyingine.
• Hakuna kabisa kipimo cha hali ya mwili kusonga.
• habari relativistic ya mwili kusonga si kuamua na ushawishi wa nguvu mvuto juu yake.
• Kama uzito wa mwili ni sawa na sifuri, itabidi kwenda kwa mwendo wa mwanga. reverse si kweli - kasi ya mwanga inaweza kufikia si tu chembe massless.
• nishati jumla ya chembe relativistic inawezekana kutumia usemi zifuatazo:

asili ya habari

Hadi hivi karibuni, sayansi ilidhaniwa kwamba wingi wa chembe yoyote unasababishwa na maumbile ya umeme, lakini hadi sasa kujulikana kwamba kwa njia hii inawezekana kueleza sehemu ndogo tu ya hiyo - ni mchango kuu linatokana na asili ya mahusiano imara, kutokana na gluons. Hata hivyo, njia hii haiwezi kuelezwa kwa wingi wa chembe kadhaa, hali ambayo bado kufanywa wazi.

Relativity wingi kuongezeka

Kutokana na theory na sheria ilivyoelezwa hapo juu inaweza kuwa walionyesha wazi kutosha, ingawa, na mchakato ajabu. Kama mwili mmoja ni kusonga jamaa na kila mmoja kwa kasi yoyote, vigezo yake na vyombo vya ndani, kama mwili wa awali ni mabadiliko ya mfumo. Bila shaka, kwa kasi ya chini ni karibu si liko, lakini athari bado atakuwa.

Mtu anaweza wanaelezea rahisi mfano - kifungu kingine cha muda katika kusonga katika 60 km / h treni. Kisha formula ifuatayo mahesabu mgawo wa tofauti ya vigezo.

formula hii pia ilivyoelezwa hapo juu. Kugeuza data zote ndani yake (wakati c ≈ 1 · 10 ⁹ km / h) na matokeo yafuatayo:

Ni wazi, mabadiliko ni ndogo sana na haina mabadiliko ya utendaji wa masaa hivyo kuwa ni inayoonekana.