ریاضیات

از ویکی پدیا، دانشنامه آزاد

در فیزیک ذرات ، یک ذره نسبیتی یک ذره بنیادی با انرژی جنبشی بزرگتر یا برابر با انرژی جرم سکون آن است که توسط رابطه انیشتین داده شده است.، یا به طور خاص، که سرعت آن با سرعت نور قابل مقایسه است . [ 1 ]

این توسط فوتون‌ها تا حدی به دست می‌آید که اثرات توصیف شده توسط نسبیت خاص قادر به توصیف خود چنین ذرات هستند. چندین رویکرد به عنوان ابزاری برای توصیف حرکت ذرات نسبیتی منفرد و چندگانه وجود دارد که یک مثال برجسته آن فرضیه‌هایی از طریق معادله دیراک حرکت تک ذره است. [ 2 ]

از آنجایی که رابطه انرژی - تکانه یک ذره را می توان به صورت زیر نوشت: [ 3 ]

کهانرژی است، حرکت است، وجرم سکون است، وقتی جرم سکون به صفر میل می کند، مثلاً برای یک فوتون، یا تکانه به بزرگی میل می کند، مثلا برای یک پروتون با سرعت زیاد، این رابطه به یک پراکندگی خطی فرو می ریزد، یعنی

این با رابطه سهموی انرژی - تکانه برای ذرات کلاسیک متفاوت است. بنابراین، در عمل، خطی بودن یا غیر سهموی بودن رابطه انرژی- تکانه به عنوان یک ویژگی کلیدی برای ذرات نسبیتی در نظر گرفته می شود. این دو نوع ذره نسبیتی به ترتیب بی جرم و جرم هستند.

در آزمایش‌ها، ذرات پرجرم زمانی نسبی‌گرا هستند که انرژی جنبشی آنها با انرژی قابل مقایسه یا بیشتر باشد.مربوط به توده استراحت آنها است. به عبارت دیگر، یک ذره عظیم زمانی نسبیتی است که مجموع جرم-انرژی آن حداقل دو برابر جرم سکون آن باشد. این شرط حاکی از آن است که سرعت ذره نزدیک به سرعت نور است. طبق فرمول فاکتور لورنتس ، این امر مستلزم این است که ذره تقریباً با 85 درصد سرعت نور حرکت کند. چنین ذرات نسبیتی در شتاب دهنده های ذرات [ a ] و همچنین به طور طبیعی در تشعشعات کیهانی ایجاد می شوند . [ b ] در اخترفیزیک ، جت های پلاسمای نسبیتی توسط مراکز کهکشان ها و اختروش های فعال تولید می شوند . [ 4 ]

یک ذره نسبیتی باردار که از سطح مشترک دو محیط با ثابت های دی الکتریک متفاوت عبور می کند، تابش انتقالی ساطع می کند . این در آشکارسازهای تشعشع انتقالی ذرات با سرعت بالا مورد استفاده قرار می گیرد. [ 5 ]

ذرات نسبیتی دسکتاپ

[ ویرایش ]

الکترون های نسبیتی همچنین می توانند در برخی مواد حالت جامد وجود داشته باشند، [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] از جمله نیمه فلزات مانند گرافن، [ 6 ] عایق های توپولوژیکی، [ 10 ] آلیاژهای آنتیموان بیسموت، [ 11 ] و نیمه هادی ها مانند انتقالی. دی‌کالکوژنید فلزی [ 12 ] و لایه‌های فسفرن سیاه. [ 13 ] این الکترون‌های محدود شبکه‌ای با اثرات نسبیتی که می‌توان با استفاده از معادله دیراک توصیف کرد ، الکترون‌های نسبیتی رومیزی یا الکترون‌های دیراک نیز نامیده می‌شوند.

https://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_particle