Авиатехника, Железнодорожная техника, Автотехника, Водная техника, Космическая техника, Военная техника, Сельскохозяйственная техника, Бытовая техника, Радиоэлектроника, Электрика, Энергетика, Механика, Мебель своими руками, Строительство, Ремонт, Приусадебное хозяйство, Инструменты, Полезные советы, Конструктор-конструктору, Технические статьи, Исторические хроники, Неопознанное, Из области фантастики, Полезные ссылки, Обмен ссылками, Размещение статей, рекламы
 

Картины современной физики

Дата создания сайта: 24/02/2013

Относительность

К доказательству замедления времени

Эффект замедления времени представляет собой как бы узловой пункт специальной теории относительности. Доказать его экспериментально столь же необходимо, сколь и физически интересно. Поскольку мы пока еще не в состоянии разрешить парадокс близнецов, поищем бс лее реальные объекты для исследовании. В качестве таковых весьма привлекательны быстро движущиеся и излучающие свет ионы - именно они обусловливают богатое красками свечение газа в газоразрядных трубках. Если наблюдать за ионам из покоящейся системы отсчета, частот излучения в силу замедления времен должна была бы уменьшиться, а длина волн соответственно увеличиться. Однако из-за большой скорости движения частиц в электрическом поле слишком заметной помехой становится эффект Доплера: обусловленное им изменение длины волны почти в 500 раз превосходит релятивистский эффект. Последний иногда называют также квадратичным, или поперечным. эффектом Доплера, хотя он не имеет ничего общего с классическим, или продольным, эффектом Доплера. В 1939 г. удалось осуществить очень сложные экспериментальные исследования, которые впервые дали прямые доказательства замедления времени.

Одно время особенно большое внимание ученых привлекали наблюдения над быстродвижущимися х-мезонами. Эти частицы образуются на высоте около 20 км при действии космического излучения на молекулы воздуха. Сначала возникают мю-мезоны , которые затем чрезвычайно быстро распадаются на нейтрино и мю-мезон (рис. 40).

Рис. 40. Рождение и распад мю-мезонов (y и v нейтрино и антинейтрино).

Рис. 41. Увеличение времени жизни мю-мезона вследствие релятивистского эффекта.

 Значение энергии, с которой мю-мезоны приходят на Землю, говорит о том, что весь путь они пролетают практически со скоростью света. Эти частицы также нестабильны, среднее время их жизни т = 2,2 мксе, они распадаются на один электрон и два нейтрино.

Ясно, что за время т мю-мезоны покрывают лишь довольно короткое расстояние ст = 648 м (рис. 41). Это, конечно, находится в резком противоречии с тем фактом, что мю-мезоны образуются в высоких слоях атмосферы. Они должны были бы бесследно распадаться уже на очень больших высотах, и ни одна из этих частиц не могла бы достичь поверхности Земли. В таком случае следовало бы принять, что среднее время жизни частицы определено неверно.

Теория относительности так объясняет это явление: распадающийся мезон как движущийся объект подвержен замедлению времени. Благодаря движению со скоростью, близкой к скорости света, он пролетает путь в 20 км примерно за 66 мкс. Таким образом, распад движущейся частицы идет существенно медленнее, чем в состоянии покоя, а время жизни, равное 2,2 мкс, было получено для мезонов, покоившихся в лабораторной системе. Многочисленные наблюдения, проводившиеся на различных высотах в горах, показали, что увеличение времени жизни мезонов соответствует теоретическим расчетам.

Читать книгу: картины современной физики

p.s. При копировании материалов и фотографий активная ссылка на сайт обязательна.

Рубрикатор размещенных статей

На главную страницу

Авиатехника, Железнодорожная техника, Автотехника, Водная техника, Космическая техника, Военная техника, Сельскохозяйственная техника, Бытовая техника, Радиоэлектроника, Электрика, Энергетика, Механика, Мебель своими руками, Строительство, Ремонт, Приусадебное хозяйство, Инструменты, Полезные советы, Конструктор-конструктору, Технические статьи, Исторические хроники, Неопознанное, Из области фантастики, Полезные ссылки, Обмен ссылками, Размещение статей, рекламы
 

Смотрите также интересные ссылки:
Автохимия для авто  Мойка вагонов, разработки для железнодорожного транспорта и метрополитена  Бесконтактная мойка авто и транспорта  Средства для Ультразвука и ультразвуковых ванн   Дезинфицирующие средства