Dynamics speciális relativitáselmélet - a fénysebesség
Optikával. speciális relativitáselmélet
14. § a fénysebesség. BASICS a speciális relativitáselmélet
14.8. Dynamics speciális relativitáselmélet
Megvizsgáltuk csak a tér-idő viszonyok, a kinematikai a relativitáselmélet. Most megnézzük a relativisztikus dinamika.
A kölcsönhatás mértéke egy másik test a teljesítmény. A testsúlyt be, mint az egyén vált jellemző a test által mért tehetetlenség. Egy fontos lépés a fejlesztés a mechanika volt a bevezetése több elvont fogalmak: a lendületet (= m), a test és a kinetikus energia (E = m υ 2/2).
Momentum és kinetikus energia - Két különböző intézkedések a mozgás. A kinetikus energia, mint egy skalár mennyiség jellemzi a mozgás mennyiségileg csak, mint az impulzus nagysága vektort is mutatja, a mozgás irányát. Klasszikus dinamika alapján Newton második törvénye, amely kimondja, hogy a változás a lendület arányos a ható erő és zajlik az erő irányában:
Emellett, a tapasztalatok szerint, az átmenetet a keret K keretbe K „képest mozognak K állandó sebességgel az X irányban (.. ábrát 14,5), kíséri változás erőkomponensek az alábbi képletek:
Nonconservation erő való átmenet során az egyik tehetetlenségi rendszerből a másikba annak a ténynek köszönhető, hogy a szegmensek hossza a mozgásirány és időközönként, amelyek függenek erő változást.
Albert Einstein bebizonyította, hogy Newton második törvénye (14.20) Lorentz-invariáns transzformációja, ha a lendület a test tehetetlenségi vonatkoztatási rendszer meghatározása a következő:
ahol m - testtömeg; - test sebessége a kiválasztott referenciakeret; c - a fénysebesség vákuumban.
Következésképpen, a relativisztikus dinamika, mint a newtoni lendület a anyagi pont arányos annak m tömegű, ugyanabban az irányban, mint a sebessége ezen a ponton. Ellentétben azonban a newtoni dinamika lendület anyagi pont egy nemlineáris függvénye a sebességet.
Ebben az esetben azt feltételezzük, hogy a tömeg m nem függ a sebessége az anyag forráspontja ezért viszonylag іnvarіantnoyu kiválasztó referencia képkockák. Ha v «c, a kifejezés (14.22) szinte megegyezik neked, hogy Ez egybeesik az értéke a lendület anyagi pont a newtoni mechanika. Lendület. általános képlete (14,22), néha relyativіstskim lendület a anyagi pont *.
Így a relativisztikus régióban a test és a pulzusszám már nem arányos, és van egy bonyolultabb függőségi által kifejezett általános képletű (14,22).
Newton második törvénye a relativisztikus formában a következő:
Tól (14.22) azt látjuk, hogy minden valós teljesítmény végesek, és azok hatása a szervezetre időben korlátozott. Ennélfogva, (14,23) nem tudnak a test végtelen lendületet. Következésképpen, a sebessége a test relatív bármelyike inerciális referencia rendszer nem lehet egyenlő a fény sebessége vákuumban, és kevesebb a.
Ez a megállapítás érvényes a atomok, molekulák, és az összes elemi részecskék, kivéve fotonok, neutrínók és antineutrinos tömege ** nulla, így a sebesség nem különbözik a fénysebesség vákuumban.
Ezzel szemben a newtoni mechanika erő. amely hat a részecskék, nem invariáns tekintetében a tehetetlenségi referenciához rendszer kiválasztása. Átalakítási szabályok erőkomponens upon átmenet az egyik inerciális referencia rendszer egy másik lehet beszerezni a feltétele Lorentz-invariáns egyenlet (14,23). Alacsony sebességnél (υ «c) az egyenlet (14,23) gyakorlatilag egybeesik az alapvető egyenlettel newtoni dinamika (2.7). Azonban a növekedés anyagi értelemben saját pulzus gyorsabban nő, mint a változó sebesség.
* Egészen a közelmúltig az m tömegű amelyeket általában a nyugalmi tömege az anyag pont, és - a relativisztikus tömege ezen a ponton. Ennek megfelelően feltételezzük, hogy a tömege anyagi pont függ a sebessége.
** Jelenleg gondosan megvizsgáltuk a lehetőségét, hogy a nullától tömegek neutrínók és antineutrinos értékeket.