Relativistic कण ठूलो

1905 मा, अल्बर्ट आइन्स्टाइन संसारको विज्ञान को विचार अलिकति परिवर्तन छ जो सापेक्षता आफ्नो सिद्धान्त, प्रकाशित। आफ्नो अनुमानको आधारमा सूत्र relativistic ठूलो प्राप्त भएको थियो।

सापेक्षता को विशेष सिद्धान्त

सारा सार प्रत्येक अन्य सापेक्षित सार्दा प्रणाली मा, धेरै प्रक्रियाहरू कुनै पनि विभिन्न तरिकामा ठाउँ लिन भन्ने तथ्यलाई मा निहित। विशेष, यो, उदाहरणका लागि, व्यक्त गरिएको छ वृद्धि गति संग वजन मा वृद्धि। प्रणाली को गति को वेग प्रकाश को वेग (υ << ग = 3 × 10 ⁸⁾ भन्दा धेरै कम छ ^भने, यी परिवर्तनहरू लगभग सजिलै देखिने, तिनीहरूले शून्य गर्छन हुनेछ देखि हुन छैनन्। तथापि, यदि वाहन गति प्रकाश को गति नजिक (जस्तै, बराबर यो एक-दशौं गर्न), वजन, कुनै पनि प्रक्रिया परिवर्तनको लम्बाइ र समय रूपमा त त्यस्तो कारक। एक relativistic कण को ठूलो - निम्न सूत्रहरूको मद्दत सहित, सन्दर्भ एक सार्दा फ्रेम यी मान गणना गर्न सक्छ।

जहाँ एल _0, पु ₀ र टी ₀ - शरीर, जनसंचार र स्थिर प्रणालीमा प्रक्रिया र υ को लम्बाइ - वस्तुको गति।

आइनस्टाइनका सिद्धान्त अनुसार, शरीर को कुनै पनि छैन प्रकाश को गति भन्दा ठूलो गति पुग्न सक्षम छ।

बाँकी ठूलो

Q relativistic कण बाँकी ठूलो शरीर वजन वा कणहरु गति आधारमा परिवर्तन गर्न सुरु गर्दा सापेक्षता सिद्धान्त मा अर्थात् हुन्छ। तदनुसार, को (गति को अभाव मा) बाँकी मा मापन समय मा निहित छ, जो, ठूलो शरीरको वजन भनिन्छ बाँकी, अर्थात् यसको वेग शून्य छ।

Relativistic शरीरको वजन गति विवरण मा मुख्य मापदण्डहरु को छ।

मिल्दो सिद्धान्त

आइनस्टाइनका सिद्धान्त को उपस्थिति पछि सन्दर्भ फ्रेम विचार गर्दा, प्रकाश को गति तुलना एक गति मा सार्ने प्रयोग गर्न सकिएन जो धेरै शताब्दीयौंदेखि न्यूटोनियन मेकानिक्स लागि प्रयोग केही संशोधन, आवश्यक पर्दछ। त्यसैले, सबै यो Lorentz परिवर्तन प्रयोग गरेर गतिशील समीकरण परिवर्तन गर्न लिए - परिवर्तन निर्देशांक को शरीर वा बिन्दु र समय जब inertial सन्दर्भ प्रणाली बीच संक्रमण प्रक्रिया। डाटा परिवर्तन को विवरण हरेक inertial फ्रेम मा भौतिक काम सबै व्यवस्था उत्तिकै र equitably भन्ने तथ्यलाई आधारमा। तसर्थ, प्रकृति को नियम सन्दर्भ प्रणाली को विकल्प मा निर्भर कुनै पनि तरिका छैनन्।

को Lorentz परिवर्तन गुणक बाट यो पत्र α संग माथि वर्णन र नाम रूपमा, आधारभूत relativistic मेकानिक्स द्वारा व्यक्त गरिएको छ।

मिलान को सिद्धान्त पर्याप्त सरल छ - उहाँले कुनै पनि विशेष विशेष मामला मा कुनै पनि नयाँ सिद्धान्त अघिल्लो रूपमा नै परिणाम दिन हुनेछ भनेर भन्छन्। विशेष गरी, relativistic मेकानिक्स मा प्रकाश को गति भन्दा धेरै कम हो कि गति मा, शास्त्रीय मेकानिक्स को व्यवस्था प्रयोग गरिन्छ भन्ने तथ्यलाई द्वारा प्रतिबिम्बित गरिएको छ।

relativistic कण

Relativistic कण प्रकाश को गति तुलना एक गति मा उत्प्रेरित गर्छ कि एक कण भनिन्छ। आफ्नो गति विशेष सापेक्षता द्वारा वर्णन गरिएको छ। जसको अस्तित्व मात्र सम्भव छ, जबकि प्रकाश को गति मा ड्राइभिङ कणहरु को एक समूह पनि छ - यी यो गैर-relativistic, शास्त्रीय मेकानिक्स कुनै पनि यस्तै विकल्प छैन भनेर अद्वितीय कणहरु छ त, जनसंचार बाँकी शून्य छ देखि, ठूलो वा massless बिना कणहरु भनिन्छ ।

त्यो छ, बाँकी एक relativistic कण को ठूलो शून्य हुन सक्छ।

यसको गतिज ऊर्जा निम्न सूत्र द्वारा व्यक्त गरिएको छ जो ऊर्जा तुलना हुन सक्छ भने कण relativistic सकिन्छ।

यो सूत्र आवश्यक गति अवस्था निर्धारण गर्छ।

कणहरु को ऊर्जा पनि यसको बाँकी ऊर्जा भन्दा बढी हुन सक्छ - यी ultrarelativistic भनिन्छ।

थप व्यापक विवरण लागि क्वांटम मेकानिक्स र क्वांटम साधारण क्षेत्र सिद्धान्त प्रयोग यस्तो कणहरु को आन्दोलन वर्णन गर्न।

उपस्थिति

यस्तो कणहरु (relativistic र अति-relativistic) मात्र कस्मिक विकिरण प्राकृतिक फारम अवस्थित, कि पृथ्वी विद्युत प्रकृति बाहिर छ स्रोत जो विकिरण छ। मानिस, तिनीहरूले विशेष गतिवर्धकपरिवर्तनगरियो सिर्जना गर्दै artificially - तिनीहरूलाई कणहरु केही दर्जन प्रकार प्रयोग गरेर फेला गरिएको छ, र यो सूची निरन्तर अद्यावधिक गरिएको छ। यस्तो सेटिङ छ, उदाहरणका लागि, ठूलो Hadron Collider, स्विट्जरल्याण्ड मा छ जो।

β-क्षय इलेक्ट्रॉनों संग उदीयमान पनि कहिलेकाहीं relativistic एक वर्ग तिनीहरूलाई नियुक्त गर्न पर्याप्त गति पुग्न सक्छ। Relativistic इलेक्ट्रन ठूलो पनि यी सूत्रहरू मा पाउन सकिन्छ।

आम अवधारणा

वजन न्यूटोनियन मेकानिक्स धेरै बाध्यकारी गुण छ:

• शरीर को गुरुत्वाकर्षण आकर्षण त्यो छ, यसलाई सिधै निर्भर, किनभने आफ्नो वजन को उत्पन्न हुन्छ।
• शरीरको वजन सन्दर्भ प्रणाली को विकल्प मा निर्भर गर्दैन र परिवर्तन गर्दैन यसको परिवर्तन गर्दा।
• एक शरीर को inertia यसको वजन मापन गरिएको छ।
• शरीर एक प्रणाली भण्डारण गरिएको छ भने जो कुनै प्रक्रिया उत्पन्न छैन र बन्द छ, यसको ठूलो वस्तुतः कुनै परिवर्तन (ठोस धेरै सुस्त छ जो प्रसार स्थानान्तरण बाहेक) हुनेछ।
• समग्र शरीर ठूलो यसको व्यक्तिगत भागहरु को ठूलो हुन्छन्।

सापेक्षता सिद्धान्त

• सापेक्षता को ग्यालिलियोले गरेको सिद्धान्त।

यो सिद्धान्त गैर-relativistic मेकानिक्स लागि formulated थियो, र निम्नानुसार व्यक्त गरिएको छ: प्रणाली बाँकी छ कि बिना वा कुनै पनि आन्दोलन बनाउन, तिनीहरूलाई सबै प्रक्रियाहरू नै बाटो अगाडि बढ्नुहोस्।

• सापेक्षता को आइनस्टाइनका सिद्धान्त।

यो सिद्धान्त दुई सिद्धान्तमा आधारित छ:

1. गालीलको सापेक्षता सिद्धान्त यस मामला मा प्रयोग गरिन्छ। कि, बिल्कुल प्रकृति सबै व्यवस्था नै तरिका काम जो कोहीले पनि छ।
2. प्रकाश सधैं र बिल्कुल सबै सन्दर्भ फ्रेम मा गति प्रकाश स्रोत र स्क्रिन (प्रकाश रिसीभर) को आन्दोलन को गति बिना नै छ। यो वास्तवमा, पूर्ण प्रारम्भिक अनुमान पुष्टि जो प्रयोग को एक नम्बर, प्रमाणित गर्न।

को relativistic र न्यूटोनियन मेकानिक्स मा ठूलो

• को न्यूटोनियन मेकानिक्स गर्न यसको विपरीत, relativistic ठूलो सिद्धान्त मा सामाग्री को राशि को एक उपाय हुन सक्दैन। र साँच्चै relativistic ठूलो अझ व्यापक तरिका द्वारा, निर्धारित छ व्याख्या गर्न सम्भव छोडेर, उदाहरणका लागि, आम बिना कणहरु को अस्तित्व। relativistic मेकानिक्स मा, ठूलो भन्दा ऊर्जा ध्यान - कुनै पनि शरीर वा प्राथमिक कण को मुख्य determinant छ, यसको ऊर्जा वा गति छ। आवेग निम्न सूत्र फेला पार्न सम्भव छ।

• तर, कण बाँकी ठूलो एक धेरै महत्त्वपूर्ण सुविधा छ - यसको मूल्य धेरै सानो छ र अस्थिर संख्या, त्यसैले अधिकतम शुद्धता र गति संग माप लागि उपयुक्त छन्। ऊर्जा कण बाँकी निम्न सूत्र द्वारा पाउन सकिन्छ।

• त्यस्तै एक पृथक सिस्टम वजन मा न्यूटन सिद्धान्त अर्थात्, समय परिवर्तन छैन, स्थिर छ। पनि यसलाई परिवर्तन र एक कं अर्को गर्न संक्रमण छैन।
• को सार्दा शरीर inertia कुनै उपाय बिल्कुल छ।
• एक सार्दा शरीर को relativistic ठूलो यसमा गुरुत्वाकर्षण सेना को प्रभाव द्वारा निर्धारित छैन।
• शरीरको वजन शून्य बराबर छ भने, यो प्रकाश को गति मा सार्न हुनेछ। उल्टो साँचो छैन - प्रकाश को गति massless कणहरु मात्र पुग्न सक्दैन।
• relativistic कणहरु को कुल ऊर्जा निम्न अभिव्यक्ति प्रयोग गरेर सम्भव छ:

ठूलो को प्रकृति

हाल सम्म, विज्ञान कुनै पनि कण को ठूलो विद्युत प्रकृति कारण छ कि लाग्यो थियो, तर मिति यसलाई यसरी यो मात्र एउटा सानो अंश व्याख्या गर्न सम्भव छ भनेर जानिन्छ भयो - मुख्य योगदान को को gluons देखि arising, बलियो अन्तरक्रिया को प्रकृति आउँछ छ। तर, यो विधि एक दर्जन कणहरु को ठूलो द्वारा बताए गर्न सकिँदैन, जो को प्रकृति अझै elucidated छैन।

Relativistic ठूलो वृद्धि

सबै प्रमेयों र माथि वर्णन व्यवस्था को परिणाम यद्यपि, स्पष्ट पर्याप्त व्यक्त गर्न सकिन्छ, र अचम्मको प्रक्रिया। एक शरीर भित्र कुनै पनि गति, यसको मापदण्डहरु र शरीर संग प्रत्येक अन्य सापेक्षित सार्दा छ भने, मूल शरीर एक प्रणाली परिवर्तन हो भने। निस्सन्देह, कम गति मा यो लगभग सजिलै देखिने हुन छैन, तर प्रभाव अझै पनि वर्तमान हुनेछ।

60 कि .मी / घन्टा रेल एक सार्दा समय अर्को खण्डमा - एक सरल उदाहरण उद्धृत गर्न सक्नुहुन्छ। त्यसपछि निम्न सूत्र मापदण्डहरु को विविधता को गुणक गणना गरिएको छ।

यो सूत्र पनि माथि वर्णन गरिएको थियो। यो सबै डाटा स्थानापन्न (जब ग ≈ 1 X 10 ⁹ मी / घन्टा) निम्न परिणामहरू:

प्रस्ट छ, परिवर्तन अत्यन्तै सानो छ र यसलाई देखिने थियो भनेर घण्टा प्रदर्शन परिवर्तन गर्दैन।