هوپا، انجمن علم ایران

فرض کنیم یک پروتون با جرم سکون

M0=1.67262192369(51)×10−27 kg

با سرعت 0.052451089 برابر سرعت نور (β) به یک نوترون ساکن با جرم سکون

M0=1.674927471(21)×10−27

برخورد کند. در این صورت طبق تبدیلات لورنتس در نسبیت خاص، درست در لحظه برخورد، جرم پروتون متحرک برابر جرم نوترون است.

حالا این سوال مطرح است.

............................................آیا باید این حالت را برخورد دو نوترون در نظر بگیریم؟

فرض کنیم یه وزنه‌یِ ۸۰ کیلویی می‌خوره تو سرِ یه‌بابایی به‌وزنِ ۸۰ کیلو. آیا باید این حالت رو برخوردِ دوتا از اون بابائه درنظر گرفت؟

New Astronomer نوشته شده:آیا باید این حالت را برخورد دو نوترون در نظر بگیریم؟

بعید می دونم که بشه این معادل سازی رو انجام داد. یعنی بر خوردِ یه الکترونِ پر سرعت با یه نوترون در "نسبیت"، معادلِ بر خوردِ یه نوترونِ پر سرعت با یه نوترونِ دیگه در "مکانیک کلاسیک" نیست، چون نوشتنِ معادلات پایستگی تکانه و انرژیِ نسبیتی، برای بعد از برخورد، باز هم تفاوت در جرم ها رو ارائه می ده که چنین چیزی توی مکانیک کلاسیک نیست. در ضمن، الکترون و نوترون از نظر اندازه ی هندسی خیلی فرق دارن و این قضیه شاید توی نحوه ی برخورد مثل واپاشی یا برخوردهای چندتایی مهم باشه.

البته دقت کنید که اکثرِ دانشمندانِ نسبیت، قایل به افزایش جرم نسبیتی نیستن و در عوض، افزایش "تکانه ی" نسبیتی رو مد نظر قرار می دن. این وضعیت شاید مربوط به تغییرِ رویکرد خود اینشتین باشه. ظاهراً اینشتین خودش در ابتدا از طرفداران افزایش جرم نسبیتی بود ولی بعدها به افزایش تکانه نسبیتی متمایل شد. ولی این دو روش توی حل مسایل عملاً هم ارزن.

اگه از نظر واپاشی اینا میگید، همونطور که MJ گفت نمیشه. الکترون خودش یک ذره بنیادیه مثلا. بالاخره توی یه سرعت خیلی خیلی نزدیک به سرعت نور جرمش قد پروتون میشه. اگه میشد معادل پروتون در نظر گرفتش بعد از برخورد انتظار واپاشی یه مشت ذره رو داشتیم در حالی که خود الکترون چیزی نمیده و ساده تر از چیزی که هست نمیشه (هرچند انرژی آزاد میکنه و ممکنه خود انرژیه به شکل ذرات دیگه در بیاد ولی اون بحثش جداست)

اگر بگیم جرم تغییر نمیکنه و فقط تکانه افزایش می یابد، ولی در مورد کاهش ابعاد (طول) که همه توافق دارند. این یعنی افزایش دانسیته با افزایش سرعت. خوب هر ماده‌ای هم یک دانسیته‌ ذاتی داره.

هرچند توازن انرژی در معادله برخورد درست در میاد.

اما مثلاً نوترون و پروتون که دراینجا مطرح شد، بهرحال از لحاظ ذرات بنیادی سازنده با هم فرق دارند.

به نظر، یک مقدار ابهام یا عدم قطعیت در بررسی برخورد اجسامی که جرم کمی دارند و می‌توانند در حد تاثیرگذار (از لحاظ نسبیت) به سرعت نور نزدیک بشند وجود داره.

؟

New Astronomer نوشته شده:اگر بگیم جرم تغییر نمیکنه و فقط تکانه افزایش می یابد، ولی در مورد کاهش ابعاد (طول) که همه توافق دارند. این یعنی افزایش دانسیته با افزایش سرعت. خوب هر ماده‌ای هم یک دانسیته‌ ذاتی داره.

بله درسته ولی این افزایشِ چگالی رو نمیشه حمل بر تغییر "جنس" ماده دونست کما اینکه با فشرده کردنِ مقداری هوا (افزایش چگالی)، نمیشه جنسِ اون رو عوض کرد.