16
этих системах отсчета. В частности, это относится и к законам динамики.
Напомним два основных положения ньютоновской (классической) механики об
импульсе:
1). Импульс частицы определяется как , где масса т частицы
считается независящей от скорости;
2). Импульс замкнутой системы частиц сохраняется во времени в любой
инерциальной системе отсчёта.
Для замкнутой системы из релятивистских частиц (частиц с большими
скоростями) закон сохранения ньютоновского импульса не выполняется.
Возникает альтернатива: отказаться от ньютоновского определения
импульса или от закона сохранения этой величины.
В теории относительности закон сохранения импульса принимают за
фундаментальный и уже отсюда находят выражение для самого импульса.
Выполнение закона сохранения импульса в любой инерциальной системе и
учёт релятивистского преобразования скоростей при переходе от одной
инерциальной системы к другой приводят к выводу, что масса частицы должна
зависеть от её скорости
m=
(8.1)
Итак, релятивистская масса частицы зависит от её скорости.
Другими словами, масса одной и той же частицы различна в разных
инерциальных системах.
В отличие от релятивистской массы m масса покоя частицы m
величина инвариантная, то есть одинаковая во всех системах отсчета. Именно
масса покоя m является характеристикой частицы.
Итак, релятивистский импульс частицы будет иметь вид:
(8.2)
Основное уравнение динамики Ньютона в виде m
не удовлетворяет принципу относительности Эйнштейна, так как
преобразования Лоренца при переходе к другой инерциальной системе придают
ему совершенно иную форму. Чтобы удовлетворить требованиям принципа
относительности, основное уравнение динамики должно иметь другой вид и лишь
при переходить в ньютоновское уравнение.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
