Релятивистские свойства частиц

РЕЛЯТИВИСТСКИЕ СВОЙСТВА ЧАСТИЦ И [c.11]

Релятивистские свойства частиц [c.11]

J РЕЛЯТИВИСТСКИЕ СВОЙСТВА ЧАСТИЦ 13 [c.13]

Несколько слов о проявлении релятивистских свойств частиц, которые обнаруживаются при больших скоростях и высоких энергиях. Релятивистские поправки надо учитывать, когда величины у/с, Е/ т с ) малы (но не пренебрежимо) по сравнению с единицей. К примеру, для электронов ШеС = 0,511 МэВ и, следовательно, при кинетических энергиях порядка 0,5 МэВ надо пользоваться соотношениями релятивистской механики. Для протонов = 938, 3 МэВ, и их релятивистские свойства обнаруживаются при соответствую-ш их, значительно больших, чем для электронов, энергиях. [c.442]

Отметим тесную связь между этим геодезическим принципом и динамическим принципом теории Эйнштейна. Там также задача о движении эквивалентна нахождению геодезической линии риманова пространства. Это риманово пространство имеет четыре измерения, так как пространство и время вместе образуют единый четырехмерный континуум. Из закона инерции получается решение задачи о движении планет без введения каких бы то ни было сил гравитации. Принцип Якоби применим в релятивистской механике частицы. Единственная разница заключается в том, что риманова структура четырехмерного континуума является внутренним свойством вселенной, а не следствием наличия кинематических связей. [c.167]

Обращаясь к релятивистской формуле (е/с) — р =/пос , связывающей энергию и импульс частицы, и учитывая, что для фотона р=е/с, видим, что масса покоя фотона /по=0. Если мы склонны рассматривать фотон как частицу, этот результат на первый взгляд может показаться странным. Однако это говорит лишь о том, что, обладая некоторыми свойствами частицы, фотон не во всех отношениях похож на обычную частицу он в любой системе отсчета имеет скорость с, и не существует системы отсчета, в которой бы [c.468]

При k — 0 (т. е. при к J Во) затухание Ландау в магнитоактивной плазме отсутствует скорость частиц выпадает из условий (55,1—2), и они не могут быть выполнены (кроме как при точном совпадении со с каким-либо псов) ). Подчеркнем, что это свойство связано с нерелятивистским приближением в релятивистской плазме затухание Ландау (циклотронное) может существовать и при = Частота обращения вокруг направления В для релятивистской заряженной частицы с энергией е равна [c.278]

Излучение релятивистских заряженных частиц обладает особыми, характерными только для этого типа излучения поляризационными свойствами. В 1956 г. (А. А. Соколов и И. М. Тернов) было показано, что синхротронное излучение обладает сильно выраженной линейной поляризацией. Прн этом поляризационные свойства могут быть учтены обобщенной формулой Шотта для спектрально-углового распределения мощности излучения [c.8]

В основу квантовых методов решения задачи о синхротронном излучении наиболее целесообразно положить уравнение Дирака для описания состояний электрона во внешнем поле. Как известно, волновое уравнение Дирака включает в себя описание релятивистских и спиновых свойств частиц. Располагая точными решениями этого уравнения, можно последовательно изучить поведение частицы в условиях высоких энергий, рассмотреть проблему излучения, взаимодействие с мощными электромагнитными [c.134]

Собственная масса Шо- Масса частицы, измеренная в той системе, в которой частица неподвижна, является одной из основных характеристик, выражающей индивидуальность частицы, ее инерционные свойства и ее взаимодействие с гравитационным полем. Собственную массу будем определять как константу, входящую в релятивистское соотношение. [c.341]

Соотношения (43) указывают, какими свойствами должны обладать силы F в релятивистской механике. Эти силы должны быть такими, чтобы составленные по ним в соответствии с (37), (38) силы Минковского S преобразовывались как четырехмерные векторы в пространстве Минковского. Последнее условие удовлетворяется для электромагнитных сил, действующих на заряженную частицу требование теории состоит в том, чтобы это условие соблюдалось для всех сил вообще. Таким образом, оно является руководящим принципом для построения любой физической теории, описывающей силовые взаимодействия. [c.466]

Из релятивистской теории Дирака следует, что поглощение обычной частицы эквивалентно рождению античастицы (и наоборот). Действительно, если из состояния с отрицательной энергией изъять одну частицу (поглощение), то это будет равносильно уменьшению энергии на —ШеС , т. е. увеличению ее на При этом появляется дырка со свойствами античастицы (рождение). Таким образом, для частиц и античастиц существует своеобразная алгебра, которая позволяет переносить их из одной стороны уравнения, описывающего какой-либо процесс, в другую с одновременной заменой частицы на античастицу. Проиллюстрируем ее на примере образования (е+—е )-пары и фотоэффекта. [c.547]

Пожалуй, самым главным свойством элементарных частиц надо считать их способность рождаться при столкновениях других частиц. Возможность рождения новых частиц — релятивистский эффект, обусловленный соотношением Эйнштейна (1.4) [c.274]

Учет квантовых свойств не меняет вида законов сохранения энергии и импульса. Что же касается момента количества движения, то тут учет квантовых закономерностей проявляется в двух отношениях. Во-первых, в том, что момент квантуется, и, во-вторых, в том, что частица может иметь собственный момент — спин. Интересным свойством спинового момента количества движения является то, что в релятивистской теории он поворачивается при преобразовании Лоренца. Ось этого поворота спина перпендикулярна импульсу частицы и относительной скорости систем отсчета. Спин свободной частицы не меняется при ее свободном движении. [c.287]

В этом параграфе мы рассмотрим более детально ограничения, налагаемые на реакции взаимопревращения элементарных частиц механическими законами сохранения и законами сохранения зарядов. Мы начнем с вывода общей формулы для энергетических порогов различных реакций. Сравнив эту формулу с выведенной в гл. IV, 2, мы увидим, что релятивистские эффекты приводят к резкому увеличению различия между порогом и энергией реакции. Дальше мы коснемся одного общего свойства угловых распределений релятивистских реакций. После этого мы перейдем к рассмотрению вытекающих из законов сохранения зарядов правил отбора, называемых иногда алгеброй реакций. [c.304]

В дальнейшем фундам, исследования в Э. переместились в квантовую релятивистскую область, В частности, только квантовая Э. объяснила устойчивость вещества, ибо по законам классич. Э. ускоренно движущиеся электроны в ато.мах должны были бы непрерывно растрачивать энергию ка излучение и в конце концов упасть на ядра. Вместе с тем при учёте квантового характера движения нерелятивистских заряж. частиц, составляющих материальные тела, законы классич. Э., описывающие взаимодействие этих частиц посредством классич. полей, позволяют объяснить подавляющую часть происходящих вокруг нас явлений. Сюда относятся не только электрич,, магн. и оптич. свойства твёрдых тел, жидкостей и газов, но и их др. макроскопич. характеристики (упругость, теплопроводность, поверхностное трение, вязкость и т, д.). [c.519]

При столкновении двух неодинаковых частиц существует только осевая симметрия, однако и в этом случае можно высказать обычно некоторые суждения о распределении частиц относительно указанной плоскости. Заметим, что релятивистские преобразования величин из Ц-системы в Л-си-стему и обратно имеют особенно простой вид сравнительно с преобразованиями в другие системы (см. 5). Отметим еще некоторые особенности Ц-системы. Основное ее свойство (по существу — определение Ц-системы) заключается в том, что суммарный импульс всех взаимодействующих [c.11]

При больщих скоростях и высоких энергиях частиц ньютоновская механика перестает быть справедливой и должна быть заменена более точной механикой теории относительности, или, что то же самое, релятивистской механикой. Специфичные для релятивистской механики свойства частиц и физических величин называются релятивистскими свойствами. [c.11]

Р = — т < о (т. е. вектор Р пространственно подобен). Согласно осн. принципам релятивистской механики, частицы с таким импульсом не могут реально существовать. Однако представления класса 3 также встречаются в квантовой теории поля, напр, при описании трансформац. свойств взаимодействующих полей. [c.174]

В нерелятивистской квантовой механике волновая функция распадается на произведение двух множи-те.ией, один из которых зависит только от координат, а другой — от спиновых переменных. Ири этом свойства симметрии полной волновой функции налагают онределенные ограпичения на допустимые свойства симметрии координатной и спиновой частей. Нанример, в случае двух электронов симметричной координатной функции должна соответствовать антисимметричная спиновая функция (полный спин равен нулю), и наоборот. В случае большого числа частиц допустимые перестановочные симметрии координатной части волновой функции определяются неприводимыми представлениями группы перестановок. Связь спипа со статистикой моя ет быть иолпостью выяснена только в рамках релятивистской квантовой механики. В этом случае дипамнч. свойства частиц (т. е. структура волнового ур-пия) оказываются существенно зависящими от ее снина (см., напр., Дирака уравнения). [c.299]

В квантовую механику спин был введен в 1927 г. В. Паули. В 1928 г. П. Дирак показал, что существование спина и магнитного момента электрона автоматически вытекает из релятивистского квантовомеханического уравнения Дирака для электрона. Спин является чисто квантовым свойством, и при переходе к классической механике (ft ->- 0) спин обращается в нуль. Поэтому спин не имеет классических аналогов. Были сделаны попытки интерпретировать спин как проявление механического вращения частицы вокруг своей оси (само название собственного механического момента электрона — спин — происходит от английского слова to spin — вращаться). Однако такое классическое истолкование спина оказалось несостоятельным. Спин электрона (и других микрочастиц) обладает общими свойствами квантовомехапического момента. [c.107]

ГИЮ при известной массе. Но это еще не все. Камеру почти всегда помещают в сильное магнитное поле (это важнейшее усовершенствование принадлежит П. Л. Капице и Д. В. Скобельцыну, 1923), что дает возможность по кривизне трека определять с помощью формулы (Э.2) знак заряда и импульс частицы. Это позволяет определять (по счету капель и измерению кривизны) энергию и массу частицы даже в том случае, когда трек не умещается в камере, т. е. для энергий вплоть до сотен МэВ. С помощью камеры Вильсона в магнитном поле Д. В. Скобельцын в 1927 г. установил наличие в космических лучах заряженных частиц релятивистских энергий (по негнущимся трекам). С этих фундаментальных опытов датируется возникновение физики элементарных частиц высоких энергий. Большим достоинством камеры Вильсона является ее управляемость — свойство, присущее далеко не всем следовым регистраторам. Управляемость состоит в том, что камеру Вильсона могут приводить в действие другие детекторы. Например, перед камерой можно поставить счетчик Гейгера —Мюллера и сделать так, что камера будет срабатывать только тогда, когда через счетчик прошла частица. Возможность управления обусловлена тем, что возникшие при пролете частицы микрокапли живут и не растаскиваются отсасывающим полем достаточно долго, так что можно успеть произвести расширение. Свойство управляемости делает камеру Вильсона очень гибким прибором для регистрации редких событий, например, в космических лучах. Немалым преимуществом камеры Вильсона является ее относительная простота и дешевизна. Простейшую камеру можно изготовить в школьной лаборатории. [c.507]

На возможное возражение, что группа сама по себе является априорным понятием, можно указать, что понятие группы является результатом абстрагирования от различных подвижных инструментов циркуль, линейка и т. д., являющихся орудием геометрического исследования ). Напомним, что уже в геометрии Евклида неявно предполагалось, что все геометрические построения следует проводить с помощью только циркуля и линейки. Смысл этого требования становится ясен только с точки зрения программы Клейна. Геометрические свойства тел выражаются, таким образом, в терминах инвариантов группы и допускают изоморфную подстановку элементов пространства, в котором реализуется группа, и, следовательно, совершенно не зависят от самих геометрических объектов. Укажем, например, на реализацию геометрии Лобачевского на плоскости, предложенную А. Пуанкаре. Приведенный пример указывает на большую методологическую ценность программы Клейна. Аналогичный подход возможен также и в физике, где различные законы сохранения интерпретируются как свойства симметрии относительно различных групп. Основными группами современной физики являются группа Лоренца, заданная в пространстве Минковского, и группа непрерывных преобразований, заданная в криволинейном пространстве общей теории относительности, коэффициенты метрической формы которого определяют поле гравитации. В релятивистской квантовой механике мы переходим от группы Лоренца к ее представлениям, определяющим преобразования волновых функций. Как было показано П. Дираком, два числа I и 5, задающих неприводимое представление группы Лоренца, можно интерпретировать как константы движения угловой момент и внутренний момент частицы (спин). Иначе говоря, операторы, соответствующие этим инвариантам, перестановочны с гамильтонианом (квантовые скобки Пуассона от гамильтониана и этих операторов равны нулю). Числа, обладающие этими свойствами, называются квантовыми числами. В работах Э. Нетер дается общий алгоритм, позволяющий найти полную систему инвариантов любой физической теории, формулируемой в терминах лагранжева или гамильтонова формализмов. В основу алгоритма положена указанная выше связь между инвариантами группы Ли и константами движения уравнений Гамильтона или Лагранжа. В качестве простейшего примера рассмотрим вывод закона сохранения углового момента механической системы, заданной лагранжианом Г(х, X, (). Вводим непрерывную группу вращения, заданную системой инфи- [c.912]

Для описания магн. свойств ферми-жидкости необходимо рассматривать ф-ции распределения частиц, зависящие от проекции их снинов на направление магн. поля. При этом ф-ция взаимодействия / является матрп-цей по спиновым индексам взаимодействующих частиц, к-рую в пренебрежении слабыми релятивистскими (спин-орбитальным и спин-спиновым) взаимодействиями можно занисать в виде [c.270]

Отсюда следует возможность нарушения условий М. в малом без противоречия с физ. принципом причинности. Эта возможность составила основу нелокальной квантовой теории поля, получившей развитие в 1930— 1960-х гг., когда трудности локальной теории поля осложнили её использование в теории элементарных частиц. Вместе с тем М. оказалась столь тесно связанной с др. фундам. свойствами квантованного поля (релятивистской инвариантностью, унитарностью), что для сохранения этих свойств в нелокальной теории потребовалась радикальная перестройка всего её аппарата. С др. стороны, предпринимались попытки (не приведшие к успеху) сформулировать смягчённые условия причинности — условия макронричинности , явно учитывающие соотношения неопределённостей. Эти условия должны отличаться от (1) и (2) в малом , допуская в области малых расстояний и промежутков времени ненаблюдаемые (вследствие соотношений неопределённостей) нарушения причинности. [c.139]

Применение общих принципов теории. С. в., как я др. типы взаимодействий элементарных частиц, должны описываться квантовой теорией поля (КТП). Осп. препятствием для построения квантовоиолевых моделей в течение мн. лет была большая величина эфф. константы связи адронов, не позволявшая использовать л1вто-ды возмущений теории, по существу — единственного хорошо разработанного аналитич. подхода в КТП. Поэтому большое развитие в теории С. в. получили методы, к-рые используют общие принципы теории для определения свойств матрицы рассеяния. К числу таких общих принципов относятся унитарность, релятивистская инвариантность, перекрёстная симметрия (кроссинг-симметрия), причинность (см. Причинности принцип). В этом подходе осн. роль играет изучение аналитич. свойств матричных элементов, рассматриваемых как ф-цви комплексных переменных, к-рыми служат кинематич. инвариааты, такие, как квадрат энергии и квадрат передаваемого импульса. [c.499]

Слабое и сильное отражение. СРТ-симметрия. Из свойств пространства Минковского и осн. положений квантовой теории поля следует, что для любой частицы, обладающей к.-л. зарядом, должна существовать симметричная ей античастица (обладающая той же массой, временем жизни и спшюм, но с противоположным значением заряда), а также необходимость определённой С. между движениями частиц и античастиц. Основой для указанной С. является то, что одновре.м. отражение всех пространственных осей (Р) и временной оси (Р) (т. е. переход к зеркальной системе пространственных координат и отсчёт времени в обратном направлении) формально сводится к повороту в пространстве Минковского на мнимый угол (в евклидовом пространстве чётное число отражений сводится к реальному повороту).,Поэтому теория, удовлетворяющая требованиям релятивистской инвариантности, т. е. инвариантная относительно иоворотов в пространстве Минковского, должна быть инвариантна и относительно т. н. слабого отражения (РТ). (То, что при этом поворот осуществляется на мнимый угол, не имеет принципиального значения, по крайней мере, для теорий с локальным взаимодействием частиц с конечным спином.) [c.506]

Но большинство конформных моделей, рассматриваемых в совр. с. т., не допускает такой интерпретации, поэтому собственно релятивистские струны появляются лишь в нек-рых фазах С. т. Эти фазы тем не менее представляют особый интерес, поскольку в низкознергетич. и низкотемпературном пределе они сводятся к обычной теории гравитационных, калибровочных, спинорных и скалярных полей в J-мерном пространстве-времени со сложной топологией. В нек-рых фазах возможно значение (/=4, а свойства указанных полей близки к свойствам известных элементарных частиц. Если такие фазы окажутся наиб, устойчивыми с точки зрения С. т., то она сможет послужить моделью объединения всех фундам. взаимодействий, объясняющей число измерений, симметрии и др. характеристики нашего мира. Наиб, известный подход к построению теории объединения на основе С. т. связан с т. н. суперструна.ми. Другие приложения С. т, имеются в теории адронов, теории фазовых переходов и др. [c.9]

Смотреть страницы где упоминается термин Релятивистские свойства частиц : [c.56] [c.36] [c.126] [c.139] [c.176] [c.377] [c.245] [c.247] [c.249] [c.524] [c.261] [c.274] [c.275] [c.464] [c.342] [c.406] [c.55] [c.63] [c.597] [c.660] [c.660]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...