Большая Советская Энциклопедия (ОТ) (БСЭ) - страница 86

  Для движущегося тела величина

определяет его кинетическую энергию. При u << с (9) переходит в нерелятивистское выражение Е_>кин = mu ^>2 /2, при этом импульс равен р = mu . Из определения Е_>кин следует, что для любого процесса в изолированной системе выполняется равенство:

согласно которому увеличение кинетической энергии пропорционально уменьшению суммы масс покоя. Это соотношение широко используется в ядерной физике; оно позволяет предсказывать энерговыделение в ядерных реакциях, если известны массы покоя участвующих в них частиц. Возможность протекания процессов, в которых происходит превращение энергии покоя в кинетическую энергию частиц, ограничена др. законами сохранения (например, законом сохранения барионного заряда , запрещающим процесс превращения протона в позитрон и g-квант).

  Иногда вводят массу, определяемую как

  при этом связь между импульсом и энергией имеет тот же вид, что и в ньютоновской механике: р = m_>движu . Определённая таким образом масса отличается от энергии тела лишь множителем 1/с ^>2 . (В теоретич. физике часто выбирают единицы измерения так, что с = 1, тогда Е = m_>движ .)

  Основные уравнения релятивистской механики имеют такой же вид, как второй закон Ньютона и уравнение энергии, только вместо нерелятивистских выражений для энергии и импульса используются выражения (8):

где F — сила, действующая на тело. Для заряженной частицы, движущейся в электромагнитном поле, F есть Лоренца сила .

  Теория относительности и эксперимент

  Предположения о точечных событиях, справедливости принципа относительности, однородности времени и однородности и изотропии пространства с неизбежностью приводят к О. т. При этом абстрактно допустим предельный случай, соответствующий с = ¥, однако такая возможность исключена экспериментально: доказано с огромной точностью (см. ниже), что предельная скорость с есть скорость света в вакууме (её значение дано в начале статьи).

  Каковы границы применимости О. т.? Отклонения от пространственно-временной геометрии О. т., связанные с гравитацией, наблюдаемы и рассчитываются в ОТО; никаких др. ограничений применимости О. т. пока не обнаружено, хотя неоднократно высказывались подозрения, что на очень малых расстояниях (например, ~10^>–17см ) понятие точечного события, а следовательно, и О. т. могут оказаться неприменимыми (см., например, Квантование пространства-времени ).

  Предположение о лоренц-инвариантности и точечности событий (означающей локальность взаимодействий) лежит в основе всех современных теорий, в которых существен релятивизм. Справедливость квантовой электродинамики электронов и