Relativistic မှုန်အစုလိုက်အပြုံလိုက်

1905 ခုနှစ်တွင်အဲလ်ဘတ်အိုင်းစတိုင်းအနည်းငယ်ကမ္ဘာ၏သိပ္ပံစိတ်ကူးကိုပြောင်းလဲထားတဲ့နှိုင်းသူ၏သီအိုရီ, ပုံနှိပ်ထုတ်ဝေခဲ့သည်။ Relativistic အစုလိုက်အပြုံလိုက်ရယူခဲ့ပါသည်ကသူ၏ယူဆချက်ဖော်မြူလာအပေါ်အခြေခံပါတယ်။

နှိုင်းအထူးသီအိုရီ

မြေတပြင်လုံးအနှစ်သာရများစွာကိုဖြစ်စဉ်များမဆိုကွဲပြားခြားနားတဲ့နည်းလမ်းတွေထဲမှာရာအရပျကို ယူ. , စနစ်များအတွက်တစ်ဦးချင်းစီကတခြားမှဆွေမျိုးရွေ့လျားဆိုတဲ့အချက်ကိုတည်ရှိသည်။ အထူးသ, ကဥပမာ, တိုးမြှင့်မြန်နှုန်းနှင့်အတူအလေးချိန်တစ်ခုတိုးထုတ်ဖော်ပြောဆိုသည်။ အဆိုပါစနစ်၏ရွေ့လျားမှု၏အလျင်အလင်း၏အလျင် (υ << က c = 3 × 10 ^{8) ထက်အများကြီးလျော့နည်းသည်ဆိုပါကသူတို့သုညလေ့လိမ့်မယ်ကတည်းကဤအပြောင်းအလဲများကိုနီးပါး,} သိသာဖြစ်ကြသည်မဟုတ်။ သို့သော်မည်သည့်လုပ်ငန်းစဉ်သည်ပြောင်းလဲမှု၏အလေးချိန်, အရှည်နှင့်အချိန်ကဲ့သို့သောအကြောင်းရင်းများထို့နောက်အလင်း၏အမြန်နှုန်းကိုမှအနီးကပ်ယာဉ်အမြန်နှုန်း (ကတဆယ်ဘို့တဘို့ရန်ဥပမာညီမျှ) လျှင်။ တစ်ဦး Relativistic အမှုန်၏ဒြပ်ထု - အောက်ပါဖော်မြူလာ၏အကူအညီနှင့်အတူအပါအဝင်ရည်ညွှန်း၏ရွေ့လျားဘောင်, တွင်ဤတန်ဖိုးများကိုတွက်ချက်လိမ့်မည်။

အဘယ်မှာရှိဌ _{0, မီတာပါ 0 င်ခြင်းနှင့်} t ကို _{0 င်} - ခန္ဓာကိုယ်အရှည်, အစုလိုက်အပြုံလိုက်နှင့်စာရေးကိရိယာစနစ်လုပ်ငန်းစဉ်များနှင့်υ - အရာဝတ္ထု၏မြန်နှုန်း။

အိုင်းစတိုင်းရဲ့သီအိုရီအရ, ခန္ဓာကိုယ်အဘယ်သူအားမျှအလင်း၏အမြန်နှုန်းထက် သာ. ကြီးမြတ်မြန်နှုန်းရောက်ရှိနိုင်ကြဘူး။

ကြွင်းသောအရာအစုလိုက်အပြုံလိုက်

မေး Relativistic မှုန်ကြွင်းသောအရာအစုလိုက်အပြုံလိုက်ခန္ဓာကိုယ်အလေးချိန်ဒါမှမဟုတ်အမှုန်မြန်နှုန်းပေါ် မူတည်. ပြောင်းလဲပစ်ရန်စတင်သောအခါနှိုင်းသီအိုရီအမည်ရတွေ့ရှိနိုင်ပါသည်။ ထို့ကြောင့်အရာကြွင်းလေအစုလိုက်အပြုံလိုက်၎င်း၏အလျင်သုညဖြစ်ပါသည် (ရွေ့လျားမှု၏မရှိခြင်းအတွက်) ကြွင်းသောအရာမှာတိုင်းတာခြင်းကာလ၌ပါရှိသောသောခန္ဓာကိုယ်အလေးချိန်, တနည်းတောင်းဆိုခဲ့သည်။

Relativistic ခန္ဓာကိုယ်အလေးချိန်ရွေ့လျားမှု၏ဖော်ပြချက်ထဲတွင်အဓိက parameters တွေကိုတစ်ခုဖြစ်ပါသည်။

ကိုက်ညီနိယာမ

အိုင်းစတိုင်းရဲ့သီအိုရီ၏အသွင်အပြင်ပြီးနောက်ရည်ညွှန်း frames များကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားသည့်အခါအလင်း၏အမြန်နှုန်းကိုနှိုင်းယှဉ်တဲ့မြန်နှုန်းမှာရွေ့လျား, အသုံးမပြုနိုင်သည့်အများအပြားရာစုနှစ်များစွာနယူတန်စက်ပြင်, များအတွက်အသုံးပြုအချို့တည်းဖြတ်မူလိုအပ်သည်။ ထို့ကြောင့်, အားလုံးက Lorentz အသွင်ပြောင်းသုံးပြီးပြောင်းလဲနေသောညီမျှခြင်းကိုပြောင်းလဲယူ - ပြောင်းလဲနေတဲ့သြဒီနိတ်၏ခန္ဓာကိုယ်တစ်ခုသို့မဟုတ်ပွိုင့်နှင့်အချိန်အခါ, inertial ရည်ညွှန်းစနစ်များအကြားအကူးအပြောင်းဖြစ်စဉ်။ သော inertial ဘောင်အတွက်ရူပဗေဒအလုပ်အပေါငျးတို့သဥပဒေများအညီအမျှနဲ့မျှတစွာဆိုတဲ့အချက်ကိုအပေါ်အခြေခံပြီး data တွေကိုအသွင်ပြောင်း၏ဖော်ပြချက်။ ထို့ကြောင့်သဘာဝတရား၏ဥပဒေများရည်ညွှန်းစနစ်၏ရွေးချယ်မှုပေါ်တွင်မူတည်မည်သည့်လမ်း၌နေကြသည်မဟုတ်။

အထက်တွင်ဖော်ပြခဲ့ခြင်းနှင့်စာαနှင့်အတူအမည်ရှိအဖြစ် Lorentz အသွင်ပြောင်းကိန်းကနေကြောင့်, အခြေခံ Relativistic mechanics ရဲ့ဖော်ပြနေသည်။

ကိုက်ညီခြင်း၏နိယာမအလုံအလောက်ရိုးရှင်းတဲ့ဖြစ်ပါသည် - သူကိုမဆိုအထူးသဖြင့်အထူးသဖြင့်အမှု၌မဆိုသစ်ကိုသီအိုရီယခင်တစ်ဦးကဲ့သို့တူညီသောရလာဒ်များပေးလိမ့်မည်ဟုမိန့်တော်မူ၏။ အထူးသ Relativistic mechanics ရဲ့၌အလင်း၏အမြန်နှုန်းထက်အများကြီးနိမ့်ဖြစ်ကြောင်းအမြန်နှုန်းမှာဂန္ထဝင် mechanics ရဲ့ဥပဒေများအသုံးပြုကြသည်ဟူသောအချက်ကိုအားဖြင့်ထင်ဟပ်နေသည်။

Relativistic မှုန်

Relativistic အမှုန်အလင်း၏အမြန်နှုန်းကိုနှိုင်းယှဉ်တဲ့မြန်နှုန်းမှာလှုံ့ဆျောပေးတဲ့အမှုန်ဟုခေါ်သည်။ သူတို့ရဲ့လှုပ်ရှားမှုကိုအထူးနှိုင်းခြင်းဖြင့်ဖော်ပြထားသည်။ အဘယ်သူ၏တည်ရှိမှုကိုအလင်း၏အမြန်နှုန်းမှာကားမောင်းနေစဉ်သာဖြစ်နိုင်မှုန်ပင်အုပ်စုတစ်စုရှိပါတယ် - ဤအမှုန်အစုလိုက်အပြုံလိုက်မပါဘဲသို့မဟုတ်ရုံ massless ဟုခေါ်ကြသည်, အစုလိုက်အပြုံလိုက်၏ကျန်သုညဖြစ်တယ်, ဒါကြောင့် non-Relativistic, ဂန္ mechanics ရဲ့ဆိုအလားတူရှေးခယျြစရာမလိုပါကြောင်းထူးခြားတဲ့အမှုန်ဖြစ်ပါတယ်ကတည်းက ။

ချမ်းသာတဲ့ Relativistic အမှုန်၏ဒြပ်ထုသုညဖြစ်နိုင်သည်ဖြစ်ပါသည်။

ယင်း၏ kinetic စွမ်းအင်ကိုအောက်ပါပုံသေနည်းများကထုတ်ဖော်ပြောဆိုသောစွမ်းအင်ကိုမှနှိုင်းယှဉ်ဖြစ်နိုင်သည်လျှင်အမှုန် Relativistic ဟုခေါ်တွင်စေနိုင်ပါတယ်။

ဒါဟာပုံသေနည်းလိုအပ်သောမြန်နှုန်း၏အခြေအနေဆုံးဖြတ်သည်။

ယင်းအမှုန်များ၏စွမ်းအင်ကိုလည်းယင်း၏ကြွင်းသောအရာစွမ်းအင်ထက်ပိုနိုင်ပါတယ် - ဤ ultrarelativistic ဟုခေါ်ကြသည်။

ပိုပြီးကျယ်ပြန့်ဖော်ပြချက်များအတွက်ယေဘုယျအားဖြင့်လယ်ကွင်းသီအိုရီ quantum mechanics ရဲ့နဲ့ကွမ်တမ်များတွင်အသုံးပြုထိုကဲ့သို့သောအမှုန်များ၏လှုပ်ရှားမှုကိုဖော်ပြရန်။

အသွင်အပြင်

(Relativistic နှင့် Ultra-Relativistic) ထိုသို့သောအမှုန်သာနတ်မင်းကြီးဓါတ်ရောင်ခြည်သဘာဝ form မှာတည်ရှိသောကမ္ဘာမြေရဲ့လျှပ်စစ်သံလိုက်သဘာအပြင်ဘက်ဖြစ်ပါတယ်အရင်းအမြစ်သောဓါတ်ရောင်ခြည်ဖြစ်ပါသည်။ အမှုန်၏အနည်းငယ်တစ်ဒါဇင်အမျိုးအစားများကိုတွေ့ပါပြီ, ဤစာရင်းအဆက်မပြတ်မွမ်းမံအဖြစ်သူတို့ကိုသုံးပြီး - က Man, သူတို့ကအထူး accelerators အတွက်သူတွေဟာဖန်တီးနေကြသည်။ ထိုသို့သော setting ကိုဥပမာ, ဆွစ်ဇာလန်၌တည်သောအကြီးစား Hadron Collider ဖြစ်ပါသည်။

β-ယိုယွင်းအီလက်ထရွန်နှင့်အတူထွန်းသစ်စလည်းတစ်ခါတစ်ရံတွင် Relativistic တစ်လူတန်းစားသူတို့ကို assign နိုင်ရန်အတွက်လုံလောက်သောမြန်နှုန်းရောက်ရှိစေနိုင်သည်။ Relativistic အီလက်ထရွန်ဒြပ်ထုလည်း, ဤဖော်မြူလာတွင်တွေ့နိုင်ပါသည်။

အစုလိုက်အပြုံလိုက်၏အယူအဆ

အလေးချိန်နယူတန်စက်ပြင်အများအပြားစည်းနှောင်ဂုဏ်သတ္တိများရှိပါတယ်:

• အလောင်းများ၏မြေထုဆွဲအားဆွဲဆောင်မှုသည်တိုက်ရိုက်ပေါ်မှာမူတည်ကြောင့်သူတို့ရဲ့ကိုယ်အလေးချိန်ပေါ်ပေါက်။
• ခန္ဓာကိုယ်အလေးချိန်ရည်ညွှန်းစနစ်၏ရွေးချယ်မှုပေါ်တွင်မူတည်မရသောအခါယင်း၏ပြောင်းလဲမှုကိုပြောင်းလဲမပေးပါဘူး။
• တစ်ကိုယ်ခန္ဓာ၏ inertia က၎င်း၏အလေးချိန်အားဖြင့်တိုင်းတာသည်။
• ခန္ဓာကိုယ်ပိတ်ထားသည်အဘယ်သူမျှမဖြစ်စဉ်များဖြစ်ပေါ်မထားတဲ့အတွက်စနစ်တစ်ခုထဲမှာသိမ်းထားတဲ့နှင့်အရာသည်ဆိုပါက၎င်း၏ဒြပ်ထု (စိုင်အခဲအတွက်အလွန်နှေးကွေးသောပျံ့နှံ့လွှဲပြောင်း မှလွဲ. ) နီးပါးမျှပြောင်းလဲမှုဖြစ်လိမ့်မည်။
• Composite ခန္ဓာကိုယ်ဒြပ်ထုသည်၎င်း၏တစ်ဦးချင်းစီစိတျအပိုငျးမြား၏ဒြပ်ထုပါဝင်ပါသည်။

နှိုင်း၏နိယာမ

• နှိုင်းလီလီယိုရဲ့နိယာမ။

ဤသည်မှာနိယာမ Non-Relativistic mechanics ရဲ့များအတွက်ရေးဆွဲခဲ့အောက်ပါအတိုင်းထုတ်ဖော်ပြောဆိုသည်မခွဲခြားဘဲစနစ်ကြွင်းသောအရာမှာဖြစ်ပါတယ်, ဒါမှမဟုတ်သူတို့မည်သည့်လှုပ်ရှားမှုစေခြင်းရှိမရှိ၏, သူတို့ကိုအပေါငျးတို့သဖြစ်စဉ်များတူညီသောလမ်းဆက်လက်ဆောင်ရွက်။

• နှိုင်းအိုင်းစတိုင်းရဲ့နိယာမ။

ဤသည်မှာနိယာမနှစ်ခုအခြေခံမူအပေါ်အခြေခံသည်:

1. ဂါလိလဲနှိုင်းမူအရ ဤကိစ္စတွင်အတွက်အသုံးပြုသည်။ အကြောင်း, လုံးဝသဘာဝအပေါငျးတို့သဥပဒေများတူညီလမ်းအလုပ်လုပ်နှင့်အတူမည်သူမဆိုဖြစ်ပါတယ်။
2. အလင်း၏အမြန်နှုန်းကိုအမြဲနှင့်လုံးဝအားလုံးရည်ညွှန်းဘောင်အတွက်မသက်ဆိုင်အလင်းကိုအရင်းအမြစ်နှင့်မျက်နှာပြင် (အလင်းလက်ခံ) ၏လှုပ်ရှားမှု၏အမြန်နှုန်း၏, အတူတူပင်ဖြစ်ပါသည်။ ဤအချက်ကိုသက်သေပြရန်အတွက်, လုံးဝကနဦးခန့်မှန်းအတည်ပြုခဲ့သည်ရာစမ်းသပ်ချက်၏နံပါတ်။

အဆိုပါ Relativistic နှင့်နယူတန်စက်ပြင်အတွင်းအစုလိုက်အပြုံလိုက်

• အဆိုပါနယူတန်စက်ပြင်မတူဘဲခုနှစ်, Relativistic အစုလိုက်အပြုံလိုက်သီအိုရီပစ္စည်းများ၏ပမာဏ၏တစ်ဦးအတိုင်းအရှည်မဖြစ်နိုင်ပါ။ နှင့်အမှန်တကယ် Relativistic အစုလိုက်အပြုံလိုက်အစုလိုက်အပြုံလိုက်မပါဘဲဥပမာ, အမှုန်၏တည်ရှိမှုကိုရှင်းပြဖို့ဖြစ်နိုင်ခြေကထွက်ခွာ, တစ်ဦးထက်ပိုသောကျယ်ပြန့်သောလမ်းဖြင့်ဆုံးဖြတ်သည်။ Relativistic mechanics ရဲ့, စွမ်းအင်ထက်အစုလိုက်အပြုံလိုက်အာရုံစိုက်တွင် - မည်သည့်ခန္ဓာကိုယ်သို့မဟုတ်မူလတန်းအမှုန်၏အဓိကပစ်မှတ်ကြောင်းကို၎င်း၏စွမ်းအင်သို့မဟုတ်အရှိန်အဟုန်ဖြစ်ပါတယ်။ Impulse ကိုအောက်ပါပုံသေနည်းကိုရှာဖွေဖြစ်နိုင်ပါတယ်။

• သို့သျောလညျးအမှုန်၏ကျန်ဒြပ်ထုသည်အလွန်အရေးကြီးသောအင်္ဂါရပ်ဖြစ်ပါသည် - ယင်း၏တန်ဖိုးကိုအလွန်သေးငယ်နှင့်မတည်မငြိမ်၏နံပါတ်ဖြစ်တယ်, ဒါအများဆုံးတိကျမှန်ကန်မှုနှင့်မြန်နှုန်းနှင့်အတူတိုင်းတာမှုအတွက်သင့်လျော်သောဖြစ်ကြသည်။ စွမ်းအင်အမှုန်အရာကြွင်းသမျှကိုအောက်ပါပုံသေနည်းများကတွေ့ရှိနိုင်ပါသည်။

• အလားတူသီးခြားစနစ်ကအလေးချိန်အတွက်နယူတန်သီအိုရီစဉ်ဆက်မပြတ်ဖြစ်ပါသည်, တနည်း, အချိန်နှင့်အတူပြောင်းလဲပစ်မထားဘူး။ ဒါ့အပြင်သူကပြောင်းလဲတယောက်ကိုတယောက် CO ထံမှအကူးအပြောင်းမထားဘူး။
• ရွေ့လျားကိုယ်ခန္ဓာ၏ inertia မရှိတိုင်းတာလုံးဝရှိပါသည်။
• တစ်ဦးကိုပြောင်းရွှေ့ခန္ဓာကိုယ်ရဲ့ Relativistic အစုလိုက်အပြုံလိုက်ပေါ်မှာမြေထုဆွဲအားတပ်ဖွဲ့တွေရဲ့သြဇာလွှမ်းမိုးမှုကဆုံးဖြတ်ပေးမထားပါ။
• ခန္ဓာကိုယ်အလေးချိန်သုညနဲ့ညီပါကအလင်း၏အမြန်နှုန်းမှာရွှေ့ဖို့ရပါလိမ့်မယ်။ အဆိုပါပြောင်းပြန်မမှန်ပါဘူး - အလင်း၏အမြန်နှုန်းဟာ massless အမှုန်သာရောက်ရှိနိုင်ပါ။
• Relativistic မှုန်၏စုစုပေါင်းစွမ်းအင်အောက်ပါစကားရပ်ကိုသုံးပြီးတတ်နိုင်သမျှဖြစ်ပါသည်:

အစုလိုက်အပြုံလိုက်၏သဘောသဘာဝ

မကြာသေးခင်ကအထိ, သိပ္ပံမဆိုအမှုန်၏ဒြပ်ထုလျှပ်စစ်သံလိုက်သဘောသဘာဝကြောင့်ဖြစ်ရတဲ့ကြောင်းထင်ခဲ့ပေမယ့်ယနေ့အထိဒီလမ်းအတွက်အဲဒါကိုသာသေးငယ်တဲ့အစိတ်အပိုင်းကိုရှင်းပြဖို့ဖြစ်နိုင်ခြေကြောင်းလူသိများဖြစ်လာခဲ့သည် - ပင်မအလှူငွေဟာ gluons မှပေါ်ပေါက်, ခိုင်ခံ့အပြန်အလှန်၏သဘောသဘာဝကနေကြွလာခြင်းဖြစ်သည်။ သို့သော်ဤနည်းလမ်းသေး elucidated နိုင်ခြင်းမရှိသေးပေသဘောသဘာဝရာတစ်ဒါဇင်အမှုန်၏ဒြပ်ထုအားဖြင့်ရှင်းပြခဲ့မရနိုင်ပါ။

Relativistic အစုလိုက်အပြုံလိုက်တိုး

အထက်တွင်ဖော်ပြခဲ့အားလုံး theorems နှင့်ဥပဒေများ၏ရလဒ်သော်လည်း, ရှင်းရှင်းလင်းလင်းအလုံအလောက်ထုတ်ဖော်ပြောဆိုနှင့်, အံ့သြဖွယ်ဖြစ်စဉ်ကိုနိုင်ပါတယ်။ မူလခန္ဓာကိုယ်တဲ့စနစ်ပြောင်းလဲမှုလျှင်ဆိုပါကတကိုယ်တည်း, မည်သည့်မြန်နှုန်း၎င်း၏ parameters တွေကိုနှင့်အတွင်းရှိကောင်များနှင့်တစ်ဦးချင်းစီကတခြားမှဆွေမျိုးရွေ့လျားနေသည်။ သင်တန်း၏, အနိမ့်အမြန်နှုန်းမှာနီးပါးသိသာဖြစ်သည်မဟုတ်, ဒါပေမယ့်အကျိုးသက်ရောက်မှုနေဆဲပစ္စုပ္ပန်ဖြစ်လိမ့်မည်။

တစ်ခုမှာရိုးရှင်းတဲ့ဥပမာကိုးကားနိုင် - 60 km / h ရထားမှာရွေ့လျားအတွက်အချိန်အခြားကျမ်းပိုဒ်။ အဲဒီနောက်အောက်ပါပုံသေနည်းဘောင်၏မူကွဲ၏ကိန်းတွက်ချက်သည်။

ဒါဟာပုံသေနည်းလည်းအထက်တွင်ဖော်ပြခဲ့ခဲ့သည်။ အထဲတွင် data အားလုံးကိုအစားအောက်ပါရလဒ်များကိုနှင့်အတူ (ရသောအခါက c ≈ 1 x 10 ⁹ km / h):

သိသာထင်ရှားတဲ့ပြောင်းလဲမှုအလွန်သေးငယ်သည်နှင့်မမြင်နိုင်ခဲ့ဒါမှနာရီစွမ်းဆောင်ရည်မပြောင်းပါဘူး။