Электродинамика және арнаулы салыстырмалық теориясы «Физика», «Физика және информатика»
§13. Өзара әсерлесудің релятивистік моделі
жүктеу/скачать 1,19 Mb.
|
elektrodinamika-jane
- Бұл бет үшін навигация:
- Механикалық жүйенің тұйықтығы
| §13. Өзара әсерлесудің релятивистік моделі.
Өріс туралы түсінік Классикалық механикада денелердің өзара әсерлері қан-дай қашықтық болса да лезде беріледі деп есептеледі. Өзара әсерлесудің мұндай моделі- алыстан әсерлесу деп аталады. АСТ –да өзара әсердің таралу жылдамдығы шекті деп есепте-леді, сонымен бірге өзара әсерді тасымалдайтын нақты мате-риалдық өрісті енгізеді. Сондықтан АСТ-да өзараәсер моделі классикалық физикадағы моделден өзгеше болып есептеледі. Өрістің көмегімен өзараәсерді тасымалдаудың микро-әлемде және макроәлемде механизмін әртүрлі түсінеді. Макроәлемде дене мен денелердің өзара әсерін тасымалдай-тын үздіксіз өріс біртұтас жүйе құрайды. Микроәлемде жүйе құрамына микробөлшектер ғана кіреді, соның ішінде өріс кванттары болады. Макроәлемде материя мен өзара әсерлесу-дің өрістік немесе квазирелятивистік моделі қолданылады, ал микроәлемде – кванттық-релятивистік моделі қолданылады. Бірінші жағдайда, жүйедегі материалдық нүктелердің саны және олардың массалары өзгермейді. Ал екінші жағдайда, өзараәсердің нәтижесінде олар өзгеруі мүмкін. Квазирелятивистік моделде өзараәсер жақынға әсер моделі болып табылады: өріс жақын тұрған нүктеге әсер етеді, ондағы өріс келесі нүктеде өріс туғызады және т.с.с., бір дене екінші денеге тіке емес, өріс арқылы әсер етеді. Классикалық механикада да өріс ұғымы бар, бірақ ол таза математикалық ұғым, өйткені кеңістіктегі ешбір материал-дық объектіге сәйкес келмейді. Күш кеңістіктік нүкте коор-динаталарының функциясы түрінде қарастырылады. Релятивистік механикада өріс материалдық объект болып жүйе құрамына кіреді, оның энергиясы мен импульсы кеңістікте үздіксіз бөлінген. Өзара әсерлесу нәтижесінде материалдық нүктелер мен өріс бір–бірімен үздіксіз энергия мен импульс алмасады. Макроскопиялық өрістің екі түрі бар: электромагниттік өріс және гравитациялық өріс. Гравитация-лық өзараәсердің маңайдағы әлемде білінуінің басым бөлігі жуықтап классикалық механика жүйесіне үйлеседі, электро-магниттік өзараәсердің сипаты релятивистік. Кванттық-релятивистік моделде зат та, өріс те дискретті және элементар бөлшектерден құралған. Мысалы, электро-магниттік өріс фотондардан құралады, оның басқа элементар бөлшектерден ерекшелігі массасы нөлге тең. Микроәлемде тағы да екі фундаменттік өріс белгілі: күшті және әлсіз(1-сурет). Күшті өзараәсердің кванттары- глюондар, ал әлсіз өзараәсер-дің кванттары-π-мезондар және W+,W-,z0—аралық мезондар. Бұлардың массалары нөлден өзгеше, ал өзараәсерлері өте қысқа- микроқашықтықтарға (r≤1015м) ғана әсер етеді, сол кезде микробөлшек беріледі. Өзараәсер кванттық сипатта болады. Оның нәтижесінде бөлшектердің қозғалыс сипаты өзгеріп қана қоймайды, бір бөлшектер жойылып, басқа, жаңа бөлшектер пайда болады. Жүйенің тұйықтық ұғымы да өзгереді. Механикалық жүйенің тұйықтығы дегеніміз оның ішінде әсер ететін күш-тер- ішкі күштер, яғни жүйе нүктелерінің өзараәсер күштері ғана болады. Бұндай жүйелерде потенциалды күштер ғана әсер еткен жағдайда механикалық энергия өзгермейді, ал кез келген күштер әсер еткен жағдайда- импульс және импульс моменті өзгермейді. Квазирелятивистік моделде тұйық, изо-ляцияланған жүйе деп маңайдағы ортамен әсерлеспейтін, сыртқа еш сәулелер шығарылмайтын және сырттан еш сәулелер түспейтін жүйені ғана айтады. Бұларда кез келген өзараәсерлесуде жүйенің релятивистік энергиясы, релятивис-тік импульсі және релятивистік импульс моменті өзгермейді. Сақталу заңдары мынадай күйде жазылады: жүйе энергиясы= денелердің релятивистік энергиясы + өрістің энергиясының қосындысына тең және басқа шамалардың сақталуы да солай жазылады: , (13.1), мұнда wэм-өріс энергиясының тығыздығы , (13.2), мұнда gэм -өріс импульсінің тығыздығы , (13.3), мұнда lэм -өріс импульсі моментінің тығыздығы Кванттық-релятивистік моделде тұйық, изоляциялан-ған жүйе деп микробөлшектер бір-бірімен ғана әсерлесіп, сырттан ешқандай бөлшектер келмейтін жүйеден ешқандай бөлшектер сыртқа сәуле болып шығарылмайтын жүйені айта-ды. Жүйенің бөлшектері бір-бірінен өте қашық орналасқаны соншама, оларды әсерлеспейтін деп есептеуге болатындай жағдайда мұндай жүйелерді асимптотикалық әсерлеспей-тін бөлшектер жүйесі деп атайды. Уақыт өте олар бір біріне жақындап әсерлесетін болады, содан кейін тағы да қашықтап кетеді. жүктеу/скачать 1,19 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|