I 1905 publiserte Albert Einstein sittrelativitetsteorien, som litt endret ideen om vitenskap om verden. Basert på hans antagelser ble formelen for relativistisk masse oppnådd.
Вся суть заключается в том, что в системах, beveger seg i forhold til hverandre, forekommer prosesser noe annerledes. Spesifikt uttrykkes dette for eksempel i en økning i masse med økende hastighet. Hvis systemets hastighet er mye mindre enn lysets hastighet (υ << c = 3 · 108 ), så vil disse endringene praktisk talt ikke merkes,siden de vil være tilbøyelige til null. Hvis bevegelseshastigheten er nær lysets hastighet (for eksempel lik en tidel av den), vil indikatorer som kroppsvekt, dens lengde og tid for en hvilken som helst prosess endre seg. Ved å bruke følgende formler er det mulig å beregne disse verdiene i en bevegelig referanseramme, inkludert massen til en relativistisk partikkel.
Her l0, m0 og T0 er kroppens lengde, dens masse og prosessens tid i et fast system, og υ er gjenstandens hastighet.
I følge Einsteins teori er ingen kropp i stand til å utvikle en hastighet som er større enn lysets hastighet.
Spørsmålet om hvilemassen til en relativistisk partikkeloppstår nettopp i relativitetsteorien, når massen til et legeme eller partikkel begynner å endre seg avhengig av hastighet. Følgelig kalles hvilemassen massen til kroppen, som på målingstidspunktet holdes i ro (i fravær av bevegelse), det vil si dens hastighet er null.
Relativistisk kroppsmasse er en av hovedparametrene i å beskrive bevegelse.
Etter innkomsten av Einsteins relativitetsteoridet krevde en viss revisjon av Newtonsk mekanikk brukt i flere århundrer, som ikke lenger kunne brukes når man vurderer referanserammer som beveger seg med en hastighet som kan sammenlignes med lysets hastighet. Derfor var det nødvendig å endre alle ligningene av dynamikk ved å bruke Lorentz-transformasjonene - å endre koordinatene til et organ eller et punkt og tid for en prosess under overgangen mellom treghetsreferansesystemer. Beskrivelsen av disse transformasjonene er basert på det faktum at i alle treghetsreferanserammer fungerer alle fysiske lover like og likt. Naturens lover avhenger således på ingen måte av valget av en referanseramme.
Fra Lorentz-transformasjonene kommer hovedkoeffisienten til relativistisk mekanikk til uttrykk, som er beskrevet ovenfor og kalles bokstaven α.
Korrespondanseprinsippet i seg selv er ganske enkelt - detsier at enhver ny teori i et bestemt tilfelle vil gi de samme resultatene som den forrige. Spesielt i relativistisk mekanikk gjenspeiles dette i det faktum at ved hastigheter som er mye mindre enn lysets hastighet, brukes klassene om mekanikkens lover.
En relativistisk partikkel kalles en partikkel,som beveger seg med en hastighet som kan sammenlignes med lysets hastighet. Bevegelsen deres er beskrevet av en spesiell relativitetsteori. Det er til og med en gruppe partikler hvis eksistens bare er mulig når du beveger seg med lysets hastighet - slike kalles partikler uten masse eller ganske enkelt masseløse, fordi massen i hvile er i ro, derfor er de unike partikler som ikke har noen analog variant i ikke-relativistisk, klassisk mekanikk .
Det vil si at resten av en relativistisk partikkel kan være lik null.
En partikkel kan kalles relativistisk hvis dens kinetiske energi kan sammenlignes med energien uttrykt ved følgende formel.
Denne formelen bestemmer nødvendig hastighetsforhold.
Partikkelenergi kan også være større enn hvilenergien - disse kalles ultrarelativistisk.
For å beskrive bevegelsen til slike partikler brukes kvantemekanikk i den generelle saks- og kvantefeltteorien for en mer omfattende beskrivelse.
Lignende partikler (både relativistiske ogultrarelativistisk) i deres naturlige form eksisterer bare i kosmisk stråling, det vil si stråling hvis kilde er utenfor jorden, av elektromagnetisk natur. Men de er kunstig opprettet av mennesker i spesielle akseleratorer - ved hjelp av dem ble flere dusin typer partikler funnet, og denne listen blir kontinuerlig oppdatert. En lignende installasjon er for eksempel Large Hadron Collider, som ligger i Sveits.
Elektroner som vises under β-forfall kan ogsånoen ganger oppnå tilstrekkelig hastighet for å klassifisere dem som relativistiske. Den relativistiske massen til et elektron kan også finnes ved de angitte formlene.
Masse i newtonsk mekanikk har flere obligatoriske egenskaper:
Dette prinsippet er formulert forav ikke-relativistisk mekanikk og uttrykkes som følger: uavhengig av om systemene er i ro eller om de gjør noen bevegelse, fortsetter alle prosesser i dem på samme måte.
Dette prinsippet er basert på to postulater:
Inntil en stund i vitenskapen, ble det antatt detmassen av en hvilken som helst partikkel skyldes den elektromagnetiske naturen, men nå har det blitt kjent at det på denne måten er mulig å forklare bare en liten del av den - hovedbidraget er gitt av naturen til sterke interaksjoner som oppstår fra gluoner. Imidlertid kan ikke denne metoden forklare massen til et dusin partikler, hvis art ennå ikke er belyst.
Resultatet av alle teoremer og lover beskrevet ovenforkan uttrykkes i en ganske forståelig, om enn overraskende prosess. Hvis en kropp beveger seg relativt til en annen med en hastighet, endres dens parametere og parametrene til kroppene inni, hvis det opprinnelige kroppen er et system, endres. Selvfølgelig vil dette ved lave hastigheter ikke merkes, men denne effekten vil fortsatt være til stede.
Du kan gi et enkelt eksempel - en annen gang utløp i et tog som beveger seg med en hastighet på 60 km / t. Deretter beregnes koeffisienten for endring av parametere i samsvar med følgende formel.
Denne formelen er også beskrevet ovenfor. Sett inn alle dataene i den (ved c ≈ 1 · 109 km / t), får du følgende resultat:
Selvfølgelig er endringen ekstremt liten og endrer ikke ytelsen til klokken slik at den merkes.