全部书籍

专业

应用 关于 Coach 登录 开始阅读

书籍暂未推出简体中文版——当前显示 العربية 版。

الفيزياء · 术语表

什么是 رباعي كمية الحركة والكتلة الثابتة?

تعريف 5.9 الفيزياء الجامعية — السنة الثالثة · 第 5 章 — الديناميك النسبي

نحزم طاقة الجسيم وكمية حركته في رباعي كمية حركته P=(E/c,p→)P = (E/c, \vect p). ومن أجل جملة من الجسيمات نجمع مركبةً مركبةً: Eكلي=∑EiE_{\text{كلي}} = \sum E_i و p→كلي=∑p→i\vect p_{\text{كلي}} = \sum\vect p_i. وتُعرَّف الكتلة الثابتة MM للجملة بالعلاقة

M2c4=Eكلي2−∥p→كلي∥2c2:M^2c^4 = E_{\text{كلي}}^2 - \|\vect p_{\text{كلي}}\|^2c^2 :

وهي العدد نفسه في كل مرجع، ويساوي الطاقة الكلية (مقسومة على c2c^2) في مرجع مركز كميات الحركة حيث p→كلي=0→\vect p_{\text{كلي}} = \vect 0. ولاحظ أن MM تفوق مجموع كتل الأجزاء كلما تحركت بعضها بالنسبة إلى بعض — ففوتونان يتباعدان لهما M>0M > 0 وإن كان كل منهما عديم الكتلة.

示例

مثال 5.11 (بصمة البيون)

يتفكك بيون مشحون ساكن وفق π+→μ++ν\pi^+ \to \mu^+ + \nu (والنيوترينو عديم الكتلة عمليًّا). ويجعل انحفاظ كمية الحركة الناتجين متعاكسين بقيمة pp واحدة؛ ويُكتب انحفاظ الطاقة mπc2=p2c2+mμ2c4+pcm_\pi c^2 = \sqrt{p^2c^2 + m_\mu^2c^4} + pc. وبالحل:

pc=(mπ2−mμ2)c22mπ=29.8 MeV,pc = \frac{(m_\pi^2 - m_\mu^2)c^2}{2m_\pi} = 29.8\,\mathrm{MeV} ,

فيولد كل ميون آتٍ من بيون متفكك ساكن بطاقة حركية مقدارها 4.1 MeV4.1\,\mathrm{MeV} بالضبط — أي خط أحادي الطاقة، وقد كانت مشاهدته (باول، 1947) هي الطريقة التي وُزنت بها كتلة البيون أول مرة. والتفككات الثنائية تعطي دائمًا خطوطًا كهذه؛ أما التفككات الثلاثية فتلطّخها أطيافًا، وهي بالضبط الطريقة التي شُكّ بها أول مرة في وجود النيوترينو في التفكك النوويّ β\beta.

在原文中阅读 ←