අංශු සාපේක්ෂතාවාදී ස්කන්ධය

1905 දී ඇල්බට් අයින්ස්ටයින් ඔහුගේ සාපේක්ෂතාවාදයේ න්යාය පත්රය ප්රකාශයට පත් කළ අතර එය වටා ලෝකය පිලිබඳ විද්යාව පිලිබඳ අදහස තරමක් වෙනස් කළේය. ඔහුගේ උපකල්පන මත පදනම් වූ සාපේක්ෂතාවාදී ස්කන්ධය සඳහා වූ සූත්රය ලබාගන්නා ලදී.

සාපේක්ෂතාවේ විශේෂ න්යාය

සමස්ත කාරනය නම්, එකිනෙකට සාපේක්ෂව චලනය වන පද්ධති තුලින්, ඕනෑම ක්රියාවලිය තරමක් වෙනස් වේ. විශේෂයෙන් ම, මෙය වේගයෙන් වැඩි වන ස්කන්ධය වැඩි කිරීම සඳහා උදාහරණයකි. පද්ධතියේ ප්රවේගය ආලෝකයේ වේගයට වඩා අඩු නම් (υ << c = 3 · 10 ⁸ ), එම වෙනස්කම් ප්රායෝගිකව දැකගත නොහැකි වනු ඇත, ඔවුන් ශුන්යයට නැඹුරු වනු ඇත. කෙසේවෙතත්, ආලෝකයේ වේගයට ගමන් කිරීමේ වේගය ආලෝකයේ වේගයට ආසන්න නම් (උදාහරණ ලෙස, ආලෝකයේ වේගයෙන් දහයෙන් එකකි), එවිට ශරීර ස්කන්ධය, එහි දිග සහ වේගය වැනි ඕනෑම ක්රියාවලියක් වෙනස් වේ. පහත සමීකරණයන් භාවිතා කිරීමෙන් සාපේක්ෂතාවාදී අංශුවක ස්කන්ධයක් ඇතුළු චලන යොමුකරණ පද්ධතියක මෙම අගයන් ගණනය කළ හැකිය.

මෙහි l ₀ , m ₀ සහ t ₀ යනු සිරුරේ දිග, එහි ස්කන්ධය සහ ලිපි ද්රව්ය පද්ධතියේ ක්රියාවලියේ කාලය වන අතර, වස්තුවේ චලනයේ වේගය වේ.

අයින්ස්ටයින්ගේ න්යායට අනුව, ආලෝකයේ වේගයට වඩා වේගවත් වේගයක් වර්ධනය කරගත නොහැකිය.

තානායම්

සාපේක්ෂතාවාදී අංශු ඉතිරි කිරීමේ ස්කන්ධයේ ඉතිරි ස්කන්ධයේ ප්රශ්නය පැනනගින්නේ සාපේක්ෂතාවාදයේ දී නිශ්චිතවම, ශරීරයේ හෝ අංශුවෙහි ස්කන්ධයේ ප්රවේගයේ ශ්රිතයක් ලෙස වෙනස් වීමට පටන් ගනී. ඒ අනුව, ඉතිරි ස්කන්ධය යනු සිරුරේ ස්කන්ධය වන අතර, එය නිරවද්යතාවයේ දී (නිදහසේ නොපවතින) හි වේගයෙහි පවතින අතර එය එහි ප්රවේගය ශුන්ය වේ.

සිරුරේ සාපේක්ෂතාවාදී ස්කන්ධ චලිතය විස්තර කිරීමේ ප්රධාන සාධකයක් වේ.

අනුකූලතා ප්රතිපත්තිය

අයින්ස්ටයින්ගේ සාපේක්ෂතාවාදයේ න්යායයේ පෙනුමෙන් පසු ශතවර්ෂ ගණනාවක් තිස්සේ භාවිතා කරන ලද නිව්ටෝනියානු යාන්ත්රිකයන් සමහරක් සංශෝධනය කිරීම අවශ්ය වූ අතර, ආලෝකයේ වේගයට සමාන වේගයකින් ගමන් කරන රාමු රාමු සැලකිල්ලට ගත නොහැකි විය. එමනිසා, ලොරෙන්ට්ස් පරිවර්තනයන් භාවිතා කරන සියලු ගණිතමය සමීකරණ වෙනස් කිරීම අවශ්ය විය. එනම් සිරුරේ ඛණ්ඩාංකවල වෙනස්වීම් හෝ ක්රියාවලියේ ලක්ෂ්යය හා වේගය වෙනස්වීමේ දී අවස්ථිති රාමු අතර සංක්රමණය අතර සංක්රමණය වීමෙනි. මෙම පරිවර්තනයන්හි විස්තරය පදනම් වී ඇත්තේ එක් එක් අවස්ථිති රාමුවෙහි සඳහන් සියලු භෞතික නීති එක සමාන හා සමානව ක්රියාත්මක වන බවය. මේ අනුව, ස්වභාව ධර්මයේ නීති රාමුව තෝරා ගැනීමේදී කිසිදු ආකාරයකින් රඳා නොපවතිනු ඇත.

ලොරෙන්ට් පරිවර්තනයේ සිට ඉහත විස්තර කර ඇති සාපේක්ෂතාවාදී යාන්ත්ර විද්යාවේ මූලධර්මයේ කෝඩෝවිකය වන අතර එය α අක්ෂරය ලෙස හැඳින්වේ.

ලිපි ප්රාග්ධන මූලධර්මයම සරලයි: එය කිසියම් විශේෂිත සිද්ධියක දී කිසියම් නව න්යායක් පූර්වයෙන් ඇති වූවක් ලෙස ගෙන එනු ඇත. සාපේක්ෂවාදී යාන්ත්ර විද්යාවේ විශේෂයෙන් ම එය ආලෝකයේ වේගයට වඩා බෙහෙවින් අඩු වේගයකින්, සම්භාව්ය යාන්ත්ර විද්යාවෙහි නීති භාවිතා වේ.

සාපේක්ෂවාදී අංශු

සාපේක්ෂතාවාදී අංශුවක් යනු ආලෝකයේ වේගයට සමාන වේගයක් ගමන් කරන අංශුවක්ය. ඔවුන්ගේ ව්යාපාරය විස්තර කරන සාපේක්ෂතාවේ විශේෂ න්යායක් මගින් විස්තර කෙරේ. ආලෝකය වේගයෙන් ගමන් කරන විට අංශු කාණ්ඩයක් පවා පවතී. ඒවා විචලනය වන ප්රාන්තයක ස්කන්ධයක් හෝ ස්කන්ධයක් නොමැති ලෙස හඳුන්වනු ලැබේ. එබැවින් ඒවා ස්කන්ධ ශුන්ය වන බැවින් ඒවා අක්රමික නොවන, සම්භාව්ය යාන්ත්රික .

එනම්, සාපේක්ෂතාවාදී අංශු ඉතිරි ස්කන්ධය ශුන්ය වේ.

එහි චාලක ශක්තිය පහත දැක්වෙන සූත්රය මගින් ප්රකාශිත ශක්තියට සමාන කළ හැක.

මෙම සූත්රය අවශ්ය වේගය සඳහා අවශ්ය වේ.

අංශුවෙහි ශක්තිය එහි විවේක ශක්තියට වඩා විශාල විය හැකිය. ඒවා හැඳින්වෙන්නේ අද්විතීය.

එවැනි අංශු චලිතය විස්තර කිරීම සඳහා, සාමාන්ය අවස්ථාවක සහ ක්වොන්ටම් ක්ෂේත්රයේ න්යායයේ ක්වොන්ටම් යාන්ත්රිකයන් වඩාත් පුළුල් විස්තරයක් සඳහා යොදා ගනී.

පෙනුම

එවැනි අංශු (සාපේක්ෂවාදී හා උද්ධතවාදී) ස්වභාවිකවම ස්වභාවික ලෙස පවතින්නේ කොස්මික් විකිරණයි, එනම් පෘථිවියට පිටත විකිරණයක් වන විද්යුත් චුම්භක ස්වභාවයයි. මිනිසා, ඒවා විශේෂිත ත්වරකය තුළ කෘතිමව සාදා ඇත - ඒවායේ ආධාරයෙන් අංශු වර්ග කීපයක් දැකිය හැකි අතර මෙම ලැයිස්තුව නිරන්තරයෙන් යාවත්කාලීන වේ. උදාහරණයක් ලෙස ස්විට්සර්ලන්තයේ පිහිටා ඇති විශාල හැඩ්රන් ඝට්ටකයද සමාන ස්ථාපනයකි.

Β-දිරායාමේ දී පෙනී සිටින ඉලෙක්ට්රෝන සාපේක්ෂතාවාදී ලෙස වර්ගීකරණය කිරීමට ප්රමාණවත් වේගය ළඟා විය හැකිය. ඉලෙක්ට්රෝන සාපේක්ෂතාවාදයේ ස්කන්ධය ඉහත සමීකරණ වලින් සොයාගත හැකිය.

ස්කන්ධය පිළිබඳ සංකල්පය

නිව්ටන්ගේ යාන්ත්රිකයන්ගේ ස්කන්ධය අනිවාර්ය ගුණයන් කිහිපයක් ඇත:

• ශරීරයේ ගුරුත්වාකර්ෂණීය ආකර්ෂණය හේතුවෙන් ඔවුන්ගේ ස්කන්ධය නිසා, එය ඍජු ලෙස රඳා පවතී.
• සිරුරේ ස්කන්ධ රාමුවේ තේරීම මත රඳා නොපවතින අතර එය වෙනස් වන විට එය වෙනස් නොවේ.
• සිරුරේ අවස්ථිතිත්වය එහි ස්කන්ධයෙන් මනිනු ලැබේ.
• සිරුරේ ක්රියාවලිය සිදු නොවන ක්රමයක් සහ සිරුරේ වසා ඇති පද්ධතියක් නම්, එහි ස්කන්ධය ප්රායෝගිකව වෙනස් නොවේ (ඝන ද්රව්යවල ඉතා සෙමින් සිදුවෙමින් පවතින ඩිස්ටියුස්ට් සම්ප්රේෂණය හැර).
• සංයුක්ත ශරීරයේ ස්කන්ධය එහි තනි කොටස්වල ස්කන්ධයෙන් සමන්විත වේ.

සාපේක්ෂතාවේ මූලධර්ම

• ගලීලයෝ සාපේක්ෂතාවයේ මූලධර්මය.

මෙම මූලධර්මය නොඇදහිලිකාරීය යාන්ත්ර විද්යාව සඳහා සකස් කර ඇති අතර පහත දැක්වෙන පරිදි ප්රකාශ කරනු ලැබේ: පද්ධතිය නිසි ලෙස විවේචනයට ලක්ව ඇතිද, කිසියම් චලනයක් සිදු කරන්නේද යන්න නොතකා, ඔවුන් තුළ සියලු ක්රියාවලම එලෙසම ක්රියාත්මක වේ.

• අයින්ස්ටයින්ගේ සාපේක්ෂතාවයේ මූලධර්මය.

මෙම මූලධර්මය පදනම් වන්නේ පොස්පේට් දෙකක් මතය.

1. සාපේක්ෂතාවාදයේ ගලීලියානු මූලධර්මය ද මේ අවස්ථාවේ දී භාවිතා වේ. එනම්, කිසිම ආකාරයකින් ස්වභාව ධර්මයේ සියලු නීති එකම ආකාරයකින් ක්රියාත්මක වේ.
2. ආලෝකයේ වේගය ආලෝකයේ ප්රභවය සහ තිරය (ආලෝකයේ ග්රාහකයා) චලනය වන වේගය නොතකා, සියලු රාමු වල රාමුව සමානම වේ. මෙම කරුණ තහවුරු කිරීම සඳහා, අත්හදා බැලීම් කීපයක් සිදු කරන ලද අතර, එය මුලින්ම අනුමාන කර ඇත.

සාපේක්ෂතාවාදී හා නිව්ටෝනියානු යාන්ත්රිකයන්ගේ ස්කන්ධය

• නිව්ටෝනියානු යාන්ත්රිකයන් මෙන් සාපේක්ෂතාවාදී න්යායේ දී ස්කන්ධය ද්රව්යයේ ප්රමානය මැනිය නොහැකි ය. සාපේක්ෂතාවාදී ස්කන්ධය විසින්ම වඩාත් විස්තීර්ණ ක්රමයක් මගින් නිර්ණය කරනු ලැබේ. නිදසුනක් වශයෙන්, ස්කන්ධය නොමැතිව අංශු පැවැත්ම පැහැදිලි කිරීම සඳහා එය ඉවහල් වේ. සාපේක්ෂවාදී යාන්ත්ර විද්යාවෙහි විශේෂ අවධානය යොමු වන්නේ ස්කන්ධයට වඩා බලශක්තියට නොව බලශක්තියට ය. එනම්, ඕනෑම අවයවයක් හෝ මූලද්රව්ය අංශු තීරණය වන්නේ එහි ශක්තිය හෝ ගම්යතාවයි. පහත සඳහන් සූත්රය මගින් මෙම ආතතිය සොයාගත හැකිය.

• කෙසේ වෙතත්, අංශුවෙහි ඉතිරි ස්කන්ධ ඉතා වැදගත් ලක්ෂ්යයකි - එහි අගය ඉතා කුඩා හා අස්ථායී සංඛ්යාවක් වන අතර, එම මිනුම් උපරිම වේගයෙන් හා නිරවද්යතාවයකින් යුක්ත වේ. පහත සඳහන් සමීකරණයෙන් අංශු වල ඉතිරි ශක්තිය සොයාගත හැකිය.

• නිව්ටන්ගේ න්යායන්ට සමානව තනි පද්ධතියක දී ශරීර ස්කන්ධය නියත ය, එනම් කාලය සමග වෙනස් නොවේ. එක CO එකක් වෙනත් තැනක සිට ගමන් කරන විට එය වෙනස් නොවේ.
• චලනය වන සිරුරේ අවශෝෂකතාවයක් නොමැත.
• චලනය වන සිරුරේ සාපේක්ෂතාවාදී ස්කන්ධය ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය මගින් එය තීරණය නොවේ.
• සිරුරේ ස්කන්ධ ශුන්යය නම්, එය අනිවාර්යයෙන්ම ආලෝකයේ වේගයෙන් ගමන් කළ යුතුය. ප්රතිවිරුද්ධය සත්ය නොවේ - ආලෝකයේ ප්රවේගයන් දැරිය නොහැකි අංශු වලින් පමණක් ලබා ගත හැකිය.
• සාපේක්ෂතාවාදී අංශුවක පූර්ණ ශක්තිය පහත සඳහන් ප්රකාශයේ උපකාරය ඇත.

ස්කන්ධයේ ස්වභාවය

විද්යාවෙහි යම් කාලයක් දක්වා කිසිදු අංශු ස්කන්ධයක් විද්යුත් චුම්භක ස්වභාවයට හේතු වන බව විශ්වාස කෙරුණි. එහෙත් මේ වන විට එය හුදෙක් සුළු කොටසක් පමණක් විස්තර කිරීමට හැකි බව ප්රසිද්ධ වී ඇත. ප්රධාන දායකත්වය වන්නේ ග්ලූකෝන් නිසා ඇතිවන ශක්තිමත් අන්තර්ක්රියාකාරිත්වයේ ස්වභාවයයි. කෙසේ වෙතත්, මේ ආකාරයෙන් තවමත් පැහැදිලි කර නැති ස්වභාවයේ අංශු මාත්රයක් ස්කන්ධය පැහැදිලි කිරීමට අපහසුය.

සාපේක්ෂතාවාදය වැඩි වීම

ඉහත විස්තර කර ඇති ඉහත දැක්වෙන ප්රමේය හා ප්රථිපලයේ ප්රතිඵලය සාධාරණව තේරුම්ගත හැකි වුවද, පුදුමසහගත ක්රියාවලියක් ප්රකාශයට පත් කළ හැකිය. එක් සිරුරක් කිසියම් වේගයකින් වෙනත් කෙනෙකුට සාපේක්ෂව චලනය වන විට එහි මුල් පරාමිතය පද්ධතියක් නම්, එහි පරාමිතීන් සහ අභ්යන්තරයේ ශරීරයේ පරාමිතීන් වෙනස් වේ. ඇත්ත වශයෙන්ම, අඩු වේගයන් තුළ මෙය දැකගත නොහැකි වනු ඇත, නමුත් මෙම බලපෑම තවමත් පවතී.

එක්තරා සරල උදාහරණයක් ලබාදිය හැකිය - කිලෝමීටර 60 ක වේගයෙන් ගමන් කරන දුම්රියක තවත් වේලාවක පිටතට ගලා යාම. ඊළඟට, පහත පරාමිතිය අනුව පරාමිතික වෙනස්වීම් සංගුණකය ගණනය කෙරේ.

මෙම සූත්රය ඉහත විස්තර කර ඇත. එම දත්ත සියල්ලම ආදේශ කිරීම (c ≈ 1 x 10 ⁹ km / h සඳහා), පහත දැක්වෙන ප්රතිඵලය අපට ලැබේ:

පැහැදිලිවම, මෙම වෙනස අතිශයින් කුඩා වන අතර ඔරලෝසුව කාර්ය සාධනය වෙනස් නොවන බව පෙනේ.