ຕັ້ງມະຫາຊົນເຂົ້າ Relativistic

ໃນປີ 1905, Albert Einstein ເຜີຍແພ່ທິດສະດີຂອງຄວາມສໍາພັນທີ່ມີການປ່ຽນແປງເລັກນ້ອຍຄວາມຄິດຂອງວິທະຍາສາດຂອງໂລກໄດ້. ອີງໃສ່ຂໍ້ສົມມຸດຂອງສູດມະຫາຊົນ Relativistic ໄດ້ຮັບ.

ທິດສະດີພິເສດສໍາພັນ

ໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວທັງຫມົດຈະເຣັດໃນຄວາມຈິງທີ່ວ່າໃນລະບົບການເຄື່ອນຍ້າຍຍາດກັນ, ທຸກຂະບວນການຈໍານວນຫນຶ່ງໃຊ້ເວລາສະຖານທີ່ໃນວິທີການທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໂດຍສະເພາະ, ມັນສະແດງອອກ, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງນ້ໍາຫນັກທີ່ມີຄວາມໄວທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ຖ້າຫາກວ່າຄວາມໄວຂອງການເຄື່ອນໄຫວຂອງລະບົບດັ່ງກ່າວແມ່ນຫຼາຍຫນ້ອຍກ່ວາຄວາມໄວຂອງແສງສະຫວ່າງ (υ << c = 3 x 10 ^8), ການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເກືອບວ່າບໍ່ມີຫນັງສືແຈ້ງ, ນັບຕັ້ງແຕ່ພວກເຂົາເຈົ້າຈະມີແນວໂນ້ມທີ່ສູນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຖ້າຫາກວ່າຄວາມໄວຂອງຍານພາຫະນະໃກ້ກັບຄວາມໄວຂອງແສງສະຫວ່າງ (ເຊັ່ນ: ເທົ່າກັບຫນຶ່ງສ່ວນສິບຂອງມັນ), ຫຼັງຈາກນັ້ນປັດໃຈເຊັ່ນ: ນ້ໍາຫນັກ, ຄວາມຍາວແລະເວລາຂອງການປ່ຽນແປງຂະບວນການໃດຫນຶ່ງ. ດ້ວຍຄວາມຊ່ອຍເຫລືອຂອງສູດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ອາດຄິດໄລ່ຄ່າເຫຼົ່ານີ້ຢູ່ໃນສະພາໃນການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງກະສານອ້າງອີງ, ລວມທັງ - ມວນສານຂອງອະນຸພາກ Relativistic ໄດ້.

ບ່ອນ l _0, m ₀ ແລະ t ₀ - ຄວາມຍາວຂອງຮ່າງກາຍ, ມະຫາຊົນແລະຂະບວນການໃນລະບົບ stationary, ແລະυ - ຄວາມໄວຂອງວັດຖຸໄດ້.

ອີງຕາມທິດສະດີ Einstein, ບໍ່ມີຮ່າງກາຍບໍ່ສາມາດທີ່ຈະສາມາດບັນລຸຄວາມໄວຫຼາຍກ່ວາຄວາມໄວຂອງແສງໄດ້.

ມະຫາຊົນສ່ວນທີ່ເຫຼືອ

Q ມະຫາຊົນສ່ວນທີ່ເຫຼືອ Relativistic ອະນຸພາກເກີດຂຶ້ນຄືໃນທິດສະດີສໍາພັດທະພາບ, ໃນເວລາທີ່ນ້ໍາຫນັກຮ່າງກາຍຫຼືອະນຸພາກທີ່ເລີ່ມຕົ້ນທີ່ຈະມີການປ່ຽນແປງຂຶ້ນກັບຄວາມໄວ. ຕາມຄວາມເຫມາະສົມ, ສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງມະຫາຊົນເອີ້ນວ່ານ້ໍາຫນັກຮ່າງກາຍ, ຊຶ່ງບັນຈຸຢູ່ໃນທີ່ໃຊ້ເວລາຂອງການວັດແທກໃນສ່ວນທີ່ເຫຼືອ (ໃນເມື່ອບໍ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ), i.e. ໄວຂອງຕົນເປັນສູນ.

ນ້ໍາຫນັກຮ່າງກາຍ Relativistic ເປັນຫນຶ່ງໃນຕົວກໍານົດການຕົ້ນຕໍໃນຄໍາອະທິບາຍຂອງການເຄື່ອນໄຫວ.

ຫຼັກການໂຍບາຍຄວາມລັບ

ຫຼັງຈາກຮູບລັກສະນະຂອງທິດສະດີ Einstein ໄດ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການແກ້ໄຂບາງສ່ວນຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບສັດຕະວັດແລ້ວກົນໄກ Newtonian, ຊຶ່ງບໍ່ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນເວລາທີ່ພິຈາລະນານໍາກະສານອ້າງອີງ, ການເຄື່ອນຍ້າຍໃນຄວາມໄວເມື່ອທຽບກັບຄວາມໄວຂອງແສງໄດ້. ເພາະສະນັ້ນ, ທັງຫມົດມັນໄດ້ມີການປ່ຽນແປງສະມະການການເຄື່ອນໄຫວການນໍາໃຊ້ການຫັນເປັນ Lorentz - ການປ່ຽນແປງຮ່າງກາຍຂອງພິກັດຫລືຈຸດແລະໃຊ້ເວລາໃນເວລາທີ່ຂະບວນການຂອງການຫັນປ່ຽນລະຫວ່າງລະບົບກະສານອ້າງອີງເສື່ອຍໄດ້. ລາຍລະອຽດຂອງການຫັນເປັນຂໍ້ມູນໂດຍອີງໃສ່ຄວາມຈິງທີ່ວ່າໃນກອບທຸກເສື່ອຍກົດຫມາຍທັງຫມົດຂອງການເຮັດວຽກຟີຊິກຢ່າງເທົ່າທຽມກັນແລະເທົ່າທຽມກັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ກົດຫມາຍຂອງລັກສະນະທີ່ບໍ່ໄດ້ຢູ່ໃນວິທີການໃດຂຶ້ນກັບທາງເລືອກຂອງລະບົບກະສານອ້າງອີງໄດ້.

ຈາກຕົວຄູນຫັນ Lorentz ແລະມັນສະແດງອອກໂດຍກົນໄກການ Relativistic ພື້ນຖານ, ເປັນອະທິບາຍຂ້າງເທິງນີ້ແລະມີຊື່ມີαຈົດຫມາຍສະບັບໄດ້.

ຫຼັກການຂອງໂຍບາຍຄວາມລັບແມ່ນງ່າຍດາຍພຽງພໍ - ເຂົາເວົ້າວ່າທຸກທິດສະດີໃຫມ່ໃນກໍລະນີໂດຍສະເພາະໃດຫນຶ່ງໂດຍສະເພາະຈະໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບເຊັ່ນດຽວກັນກັບທີ່ຜ່ານມາຫນຶ່ງ. ໂດຍສະເພາະ, ໃນກົນໄກ Relativistic ມັນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໂດຍຄວາມຈິງທີ່ວ່າຢູ່ທີ່ຄວາມໄວທີ່ຕ່ໍາກວ່າຄວາມໄວຂອງແສງໄດ້, ກົດຫມາຍຂອງກົນໄກຂອງຄລາສສິກໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້.

ອະນຸພາກ Relativistic

ອະນຸພາກ Relativistic ຖືກເອີ້ນວ່າອະນຸພາກທີ່ຍ້າຍໃນຄວາມໄວເມື່ອທຽບກັບຄວາມໄວຂອງແສງສະຫວ່າງໄດ້. motion ຂອງເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກອະທິບາຍໂດຍສໍາພັດທະພາບພິເສດ. ມີເຖິງແມ່ນວ່າກຸ່ມຂອງອະນຸພາກທີ່ມີຢູ່ແລ້ວເປັນທີ່ເປັນໄປໄດ້ພຽງແຕ່ໃນຂະນະທີ່ຂັບລົດຢູ່ຄວາມໄວຂອງແສງສະຫວ່າງ - ເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກເອີ້ນວ່າອະນຸພາກທີ່ບໍ່ມີມະຫາຊົນຫຼືພຽງແຕ່ massless, ນັບຕັ້ງແຕ່ສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງມະຫາຊົນແມ່ນສູນ, ສະນັ້ນມັນເປັນອະນຸພາກເປັນເອກະລັກທີ່ບໍ່ມີທາງເລືອກໃນການທີ່ຄ້າຍຄືກັນໃນການທີ່ບໍ່ແມ່ນ Relativistic, ຄາດສິກ .

ນັ້ນຄືມະຫາຊົນຂອງອະນຸພາກ Relativistic ຂອງສ່ວນທີ່ເຫຼືອອາດຈະສູນ.

ອະນຸພາກສາມາດໄດ້ຮັບການເອີ້ນວ່າ Relativistic ຖ້າພະລັງງານ kinetic ຂອງຕົນອາດຈະມີເມື່ອທຽບກັບພະລັງງານເຊິ່ງສະແດງອອກໂດຍການສູດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້.

ສູດນີ້ກໍານົດເງື່ອນໄຂຂອງຄວາມໄວທີ່ກໍານົດໄວ້ໄດ້.

ພະລັງງານຂອງອະນຸພາກທີ່ຍັງສາມາດຈະມີຫຼາຍຂຶ້ນກ່ວາພະລັງງານສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງຕົນ - ນີ້ແມ່ນເອີ້ນວ່າ ultrarelativistic.

ເພື່ອອະທິບາຍການເຄື່ອນໄຫວຂອງອະນຸພາກດັ່ງກ່າວຖືກນໍາໃຊ້ໃນກົນໄກການ quantum ແລະ quantum ໂດຍທົ່ວໄປທິດສະດີພາກສະຫນາມສໍາລັບຄໍາອະທິບາຍຢ່າງກວ້າງຂວາງໄດ້.

ຮູບລັກສະນະ

ອະນຸພາກດັ່ງກ່າວ (Relativistic ແລະ ultra- Relativistic) ຢູ່ໃນຮູບແບບທໍາມະຊາດພຽງແຕ່ໃນ radiation cosmic, ນັ້ນແມ່ນ radiation, ແຫຼ່ງຂອງທີ່ຢູ່ຂ້າງນອກລັກສະນະໄຟຟ້າຂອງໂລກ. ຜູ້ຊາຍ, ພວກເຂົາເຈົ້າກໍາລັງສ້າງຂຶ້ນເອງໃນເຄື່ອງເລັ່ງອະພິເສດ - ການນໍາໃຊ້ໃຫ້ເຂົາເຈົ້າເປັນອາຍແກັສປະເພດສອງສາມຂອງອະນຸພາກໄດ້ຮັບການທີ່ພົບເຫັນ, ແລະບັນຊີລາຍຊື່ນີ້ແມ່ນການປັບປຸງຢູ່ສະເຫມີ. ດັ່ງກ່າວການຕັ້ງຄ່າແມ່ນ, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ການຂະຫນາດໃຫຍ່ Hadron Collider, ເຊິ່ງແມ່ນຢູ່ໃນສະວິດເຊີແລນ.

ທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນກັບອິເລັກຕອນβ-ລາຍອາດບາງຄັ້ງສາມາດບັນລຸຄວາມໄວພຽງພໍເພື່ອກໍາຫນົດໃຫ້ລະດັບຂອງ Relativistic ໄດ້. ມະຫາຊົນເອເລັກໂຕຣນິກ Relativistic ຍັງສາມາດໄດ້ຮັບການພົບເຫັນຢູ່ໃນສູດນີ້.

ແນວຄວາມຄິດຂອງມະຫາຊົນ

ນ້ໍາຫນັກລະສາດ Newtonian ມີຄຸນສົມບັດມີຜົນຜູກພັນຫຼາຍ:

• ຄວາມດຶ່ງດູດຂອງຄວາມໂນ້ມຖ່ວງຂອງອົງການຈັດຕັ້ງທີ່ເກີດຂື້ນເນື່ອງຈາກວ່າຂອງນ້ໍາຫນັກຂອງພວກເຂົາ, ນັ້ນຄືກົງຂຶ້ນກັບມັນ.
• ນ້ໍາຫນັກຮ່າງກາຍບໍ່ໄດ້ຂຶ້ນກັບທາງເລືອກຂອງລະບົບກະສານອ້າງອີງໄດ້ແລະບໍ່ມີການປ່ຽນແປງໃນເວລາທີ່ການປ່ຽນແປງຂອງຕົນ.
• inertia ຂອງຮ່າງກາຍໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍນ້ໍາຫນັກຂອງຕົນ.
• ຖ້າຫາກວ່າຮ່າງກາຍໄດ້ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ໃນລະບົບທີ່ຂະບວນການທີ່ບໍ່ມີບໍ່ໄດ້ເກີດຂຶ້ນແລະທີ່ເປັນປິດ, ມະຫາຊົນຂອງຕົນຈະເປັນ virtually ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງ (ຍົກເວັ້ນສໍາລັບການຍົກຍ້າຍການແຜ່ກະຈາຍທີ່ໃນແຂງຊ້າຫຼາຍ).
• ມະຫາຊົນຂອງຮ່າງກາຍ Composite ປະກອບດ້ວຍມະຫາຊົນຂອງພາກສ່ວນບຸກຄົນຂອງຕົນ.

ຫຼັກການຂອງການສໍາພັດທະພາບ

• ຫຼັກການ Galileo ຂອງ relativity.

ຫຼັກການນີ້ໄດ້ສ້າງສໍາລັບກົນໄກທີ່ບໍ່ແມ່ນ Relativistic ແລະສະແດງອອກດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: ບໍ່ຄໍານຶງເຖິງວ່າລະບົບການແມ່ນຢູ່ໃນສ່ວນທີ່ເຫຼືອ, ຫຼືພວກເຂົາເຈົ້າເຮັດໃຫ້ການເຄື່ອນໄຫວໃດກໍ່ຕາມ, ຂະບວນການທັງຫມົດທີ່ຢູ່ໃນໃຫ້ເຂົາເຈົ້າດໍາເນີນການວິທີການດຽວກັນ.

• ຫຼັກການ Einstein ຂອງ relativity.

ຫຼັກການນີ້ແມ່ນອີງໃສ່ຫຼັກການພື້ນຖານສອງ:

1. ຫຼັກການສໍາພັດທະພາບຄາລີເລ ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນກໍລະນີນີ້. ຫມາຍຄວາມວ່າ, ຜູ້ທີ່ມີຢ່າງແທ້ຈິງທັງຫມົດກົດຫມາຍຂອງລັກສະນະເຮັດວຽກວິທີການດຽວກັນ.
2. ຄວາມໄວຂອງແສງສະຫວ່າງສະເຫມີແລະຢ່າງແທ້ຈິງໃນເຟຣມອ້າງອິງທັງຫມົດແມ່ນເທົ່າ ໆ ກັນໂດຍບໍ່ຄໍານຶງຂອງຄວາມໄວຂອງການເຄື່ອນໄຫວຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງແລະຫນ້າຈໍ (ຮັບແສງສະຫວ່າງ) ໄດ້. ເພື່ອພິສູດຄວາມເປັນຈິງດັ່ງກ່າວນີ້, ເປັນຈໍານວນຂອງການທົດລອງທີ່ຄົບຖ້ວນຢັ້ງຢືນການຄາດເດົາໃນເບື້ອງຕົ້ນ.

ການມະຫາຊົນໃນກົນໄກການ Relativistic ແລະ Newtonian

• ໃນທາງກົງກັນຂ້າມກັບສາດ Newtonian, ໃນທິດສະດີມະຫາຊົນ Relativistic ບໍ່ສາມາດຈະວັດແທກປະລິມານຂອງວັດສະດຸໄດ້. ແລະຄວາມຈິງແລ້ວມະຫາຊົນ Relativistic ຖືກກໍານົດໂດຍວິທີການຫຼາຍຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະອະທິບາຍ, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວຂອງອະນຸພາກໂດຍບໍ່ມີການມະຫາຊົນ. ໃນກົນໄກ Relativistic, ໂດຍສຸມໃສ່ພະລັງງານແທນທີ່ຈະກ່ວາມະຫາຊົນ - ທີ່ແມ່ນການກໍານົດຕົ້ນຕໍຂອງຮ່າງກາຍຫຼືອະນຸພາກປະຖົມ, ແມ່ນພະລັງງານຫຼື momentum ຂອງຕົນ. Impulse ເປັນໄປໄດ້ເພື່ອຊອກຫາສູດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້.

• ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຂອງມະຫາຊົນສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງອະນຸພາກເປັນຄຸນນະສົມບັດທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດ - ຄ່າຂອງມັນມີຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍແລະຈໍານວນຂອງ unstable, ສະນັ້ນມີຄວາມເຫມາະສົມສໍາລັບການວັດແທກມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງສຸດແລະຄວາມໄວ. ສ່ວນທີ່ເຫຼືອອະນຸພາກພະລັງງານສາມາດໄດ້ຮັບການພົບເຫັນໂດຍການສູດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້.

• ເຊັ່ນດຽວກັນທິດສະດີຂອງນິວຕັນໃນນ້ໍາຫນັກລະບົບຫ່າງໄກສອກຫລີກແມ່ນຄົງທີ່, i.e. , ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງທີ່ໃຊ້ເວລາ. ນອກຈາກນີ້ມັນບໍ່ໄດ້ມີການປ່ຽນແປງແລະຫັນປ່ຽນຈາກ CO ກັບຄົນອື່ນ.
• ບໍ່ມີຢ່າງແທ້ຈິງມາດຕະການຂອງ inertia ຂອງຮ່າງກາຍການເຄື່ອນຍ້າຍທີ່ບໍ່ມີແມ່ນ.
• ການມະຫາຊົນ Relativistic ຂອງຮ່າງກາຍເຄື່ອນຍ້າຍບໍ່ໄດ້ກໍານົດໂດຍອິດທິພົນຂອງກໍາລັງ gravitational ກ່ຽວກັບມັນ.
• ຖ້າຫາກວ່ານ້ໍາຫນັກຮ່າງກາຍແມ່ນເທົ່າກັບສູນ, ມັນຈະມີເພື່ອຍ້າຍໃນຄວາມໄວຂອງແສງໄດ້. ໄດ້ຢ່າງສິ້ນເຊີງແມ່ນບໍ່ເປັນຄວາມຈິງ - ຄວາມໄວຂອງແສງສະຫວ່າງສາມາດບັນລຸໄດ້ພຽງແຕ່ອະນຸພາກ massless.
• ການພະລັງງານທັງຫມົດຂອງອະນຸພາກ Relativistic ເປັນໄປໄດ້ການນໍາໃຊ້ການສະແດງອອກດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

ລັກສະນະຂອງມະຫາຊົນ

ຈົນກ່ວາບໍ່ດົນມານີ້, ວິທະຍາສາດໄດ້ມີການຄິດວ່າມະຫາຊົນຂອງອະນຸພາກໃດໆແມ່ນເກີດມາຈາກທໍາມະຊາດໄຟຟ້າ, ແຕ່ມາຮອດປະຈຸກາຍເປັນທີ່ຮູ້ຈັກວ່າໃນວິທີການນີ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະອະທິບາຍພຽງແຕ່ສ່ວນຂະຫນາດນ້ອຍຂອງມັນ - ເປັນການປະກອບສ່ວນຕົ້ນຕໍມາຈາກລັກສະນະຂອງການຮ່ວມພົວພັນຢ່າງແຫນ້ນແຟ້ນ, ທີ່ເກີດຈາກການ gluons ໄດ້. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ວິທີການນີ້ບໍ່ສາມາດໄດ້ຮັບການອະທິບາຍອະນຸພາກຊົນອາຍແກັສ, ການລັກສະນະຂອງທີ່ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຮັບການ elucidated.

ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງມະຫາຊົນ Relativistic

ຜົນມາຈາກທິດສະດີບົດແລະກົດຫມາຍອະທິບາຍຂ້າງເທິງນີ້ທັງຫມົດທີ່ສາມາດໄດ້ຮັບການສະແດງຢ່າງຈະແຈ້ງພຽງພໍ, ເຖິງແມ່ນວ່າ, ແລະຂະບວນການເຮັດໃຫ້ປະລາດ. ຖ້າຫາກວ່າສົບຂອງຜູ້ນຶ່ງໄດ້ຖືກຍ້າຍຍາດກັນກັບຄວາມໄວໃດຫນຶ່ງ, ຕົວກໍານົດການຂອງຕົນແລະອົງການຈັດຕັ້ງພາຍໃນ, ຖ້າຫາກຮ່າງກາຍຕົ້ນສະບັບແມ່ນການປ່ຽນແປງລະບົບ. ແນ່ນອນວ່າ, ຢູ່ທີ່ຄວາມໄວຕ່ໍາມັນແມ່ນເກືອບວ່າບໍ່ມີຫນັງສືແຈ້ງ, ແຕ່ຜົນກະທົບຍັງຈະເປັນປະຈຸບັນ.

ໃຜສາມາດອ້າງອີງເຖິງຕົວຢ່າງທີ່ງ່າຍດາຍ - passage ຂອງທີ່ໃຊ້ເວລາໃນການເຄື່ອນຍ້າຍຢູ່ 60 km / h ລົດໄຟອີກ. ຫຼັງຈາກນັ້ນສູດຕໍ່ໄປນີ້ສາມາດຄິດໄລ່ຄ່າສໍາປະສິດຂອງການປ່ຽນແປງຂອງຕົວກໍານົດການ.

ສູດນີ້ຍັງໄດ້ອະທິບາຍຂ້າງເທິງນີ້. ແທນຂໍ້ມູນທັງຫມົດທີ່ຢູ່ໃນມັນ (ໃນເວລາທີ່ c ≈ 1 10 ⁹ km / h) ມີຜົນໄດ້ຮັບດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

ທ້າວ Xiao ເວົ້າວ່າ, ການປ່ຽນແປງຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ສຸດແລະບໍ່ມີການປ່ຽນແປງການປະຕິບັດຊົ່ວໂມງເພື່ອວ່າມັນແມ່ນການສັງເກດ.