Ποιο σύστημα μαθηματικών εξισώσεων χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη συμπεριφορά μικρά σωματίδια που ταξιδεύουν σε ταχύτητες κοντά στο φως ταχύτητας;
Εδώ είναι μια κατανομή:
* Ειδική σχετικότητα: Αναπτύχθηκε από τον Albert Einstein, αυτή η θεωρία επανάσταση στην κατανόηση του χώρου, του χρόνου και της βαρύτητας. Δηλώνει ότι οι νόμοι της φυσικής είναι οι ίδιοι για όλους τους παρατηρητές σε ομοιόμορφη κίνηση και ότι η ταχύτητα του φωτός σε κενό είναι η ίδια για όλους τους αδρανειακούς παρατηρητές.
* Μετασχηματισμοί Lorentz: Πρόκειται για ένα σύνολο εξισώσεων που περιγράφουν πώς οι μετρήσεις του χώρου και της αλλαγής χρόνου για τους παρατηρητές κινούνται σε διαφορετικές ταχύτητες σε σχέση μεταξύ τους. Είναι απαραίτητα για την κατανόηση των σχετικιστικών επιδράσεων που εμφανίζονται σε υψηλές ταχύτητες, όπως η διαστολή χρόνου και η συστολή του μήκους.
Βασικές εξισώσεις στην ειδική σχετικότητα:
* Χρόνος διαστολή: Δt '=Δt / √ (1 - V² / C²)
* Σύάση μήκους: L '=l√ (1 - V²/C²)
* Σχέση ενέργειας-στιγμής: E2 =(MC²) ² + (PC) ²
όπου:
* Το ΔT είναι το χρονικό διάστημα που μετράται από έναν σταθερό παρατηρητή
* Δt 'είναι το χρονικό διάστημα που μετράται από έναν παρατηρητή που κινείται στην ταχύτητα V
* L είναι το μήκος που μετράται από έναν σταθερό παρατηρητή
* L 'είναι το μήκος που μετράται από έναν παρατηρητή που κινείται στην ταχύτητα v
* m είναι η υπόλοιπη μάζα του σωματιδίου
* C είναι η ταχύτητα του φωτός
* p είναι η ορμή του σωματιδίου
* Ε είναι η συνολική ενέργεια του σωματιδίου
Σημείωση:
* Αυτές οι εξισώσεις ισχύουν μόνο για τα σωματίδια που ταξιδεύουν σε ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Για τα σωματίδια σε πολύ χαμηλότερες ταχύτητες, η Newtonian Mechanics παρέχει μια καλή προσέγγιση.
* Η ειδική σχετικότητα δεν αντιπροσωπεύει τα αποτελέσματα της βαρύτητας. Γι 'αυτό, χρειαζόμαστε γενική σχετικότητα.
Εκτός από τους μετασχηματισμούς Lorentz, άλλες σημαντικές εξισώσεις στην ειδική σχετικότητα περιλαμβάνουν τη σχετικιστική ορμή και τις ενεργειακές εξισώσεις, οι οποίες λαμβάνουν υπόψη τις επιπτώσεις της αύξησης της μάζας και της διαστολής χρόνου.
