物理学の分野で私たちが知っているエネルギーの種類には、次のものがあります。 相対論的エネルギー。 物体の運動エネルギーと静止時のエネルギーの合計から生まれるエネルギーのことです。 このタイプのエネルギーは内部エネルギーとして知られています。 相対論的エネルギーは物理学において非常に重要です。
したがって、この記事では、相対論的エネルギーについての特徴や重要性などについて説明します。
相対論的エネルギーとは何ですか
粒子の相対論的エネルギーは、粒子の運動エネルギーと静止エネルギーの合計として定義されます。 物理学では、相対論的エネルギーはあらゆる物理システム (大規模かどうかにかかわらず) の特性です。 何らかのプロセスによってエネルギーが伝達されると、その価値は増加します。 システムが消滅するか破壊されるとゼロに変わります。 したがって、特定の慣性基準システムの場合、その値は物理システムの状態に依存し、そのシステムが分離されている場合にのみ一定のままになります。
史上最も偉大な物理学者と考えられているアルバート・アインシュタインが、初めて彼の有名な公式 Energy=mc2 を導き出したとき、彼は歴史の流れを描くために彼の特殊相対性理論と一般相対性理論の定理をどこまで利用するのか全く分かりませんでした。
速度を計算する場合は、移動距離を移動に必要な時間で割る必要があります。 この式には、変更する必要がある要素が XNUMX つあります。 光の速度は変わらないため、空間と時間は変わりません。
エネルギーは、物体が仕事をすることを可能にする物体の特性であることを忘れないでください。 その過程で、エネルギーを物体に伝達し、物体を動かすことができます。 ミサは運動とも密接に関係しています。 しかし、それは慣性、動きに対する抵抗の状態、非常に重い物体、または巨大な速度を得るために減速したり停止したりできない動きにも関係しています。
質量は、物体が示す慣性の尺度になります。。 質量が大きいものは加速したりブレーキをかけたりするのが困難です。 式中のエネルギーと質量は等価です。 物理学者の中には質量をエネルギーの一形態とみなす人もいますが、それは誇張ではありません。 大量の質量をエネルギーに変換したり、その逆を行うことができます。 たとえば、一部の原子の質量は、原子炉を動かすためのエネルギーに変換されたり、他の戦争目的に変換され、周囲のすべてのものを破壊する膨大な量のエネルギーを放出したりすることができます。
主要な機能
相対論的エネルギーは本質的に物体の質量に関連付けられています。 相対性理論によれば、物体の質量は光速に近づくにつれて増加します。 したがって、 物体の相対論的エネルギーが高くなるほど、その質量は大きくなります。 エネルギーと質量のこの関係は、素粒子の物理学と、星や原子炉内でのエネルギー生成を理解するための基礎です。
相対論的エネルギーには、破壊したり作成したりすることはできず、ある形式から別の形式に変換することしかできないという独特の特性もあります。 これはエネルギー保存則として知られています。 あらゆる物理的プロセスにおいて、総エネルギーは、 相対論的エネルギーと他の形態のエネルギーの両方を含み、一定のまま。 この特性は、核反応の仕組みと宇宙のエネルギーバランスを理解するために不可欠です。
さらに、この種のエネルギーは、電磁放射や重力波などの現象の説明において重要な役割を果たします。 これらの現象は時空を通って伝播するエネルギーの波であり、その挙動と特性は相対論的エネルギーの概念を使用するとより適切に説明できます。
相対論的エネルギーの仕組み
質量とエネルギーは密接に関係しており、ドイツの物理学者アルバート・アインシュタインは特殊相対性理論の中で等価関係を説明しています。 言い換えると、 少量の質量は大量のエネルギーに相当します。 物体が光速に近い速度で運動するとき、相対論的エネルギーは無限大です。
したがって、それは無限に大きくなり、いかなる力も加速することができないため、光の速度は超えられない物理的限界となります。 質量が力と加速度の関係として定義されていることを思い出せば、質量は物体の増加速度の尺度であることがわかります。
しかし、これは 光速に近い速度で移動すれば質量が増加するなどとは決して考えるべきではありません。 体の質量すべてがエネルギーに変換される、またはその逆であると考えるのは正しくありません。 つまり、大量のエネルギーを質量に変換することができる。
おそらくこの理由から、今日多くの著者は、m0 の値がどの系でも同じであり、E の値が同じであることを強調するには、相対性理論の形容詞ではなく、総エネルギーと一定の質量の形容詞を使用する方がよいと指摘しています。 (エネルギー)) は選択したシステムによって異なります。
また、 速度と力はベクトルの大きさであることを覚えておく必要があります。 光速に近い速度で同じ運動方向に運動する物体に力を加えると、質量は相対論的になります。 ただし、その力を動きに垂直に加えると、その方向の速度はゼロになるため、いわゆるローレンツ係数は 1 になります。 そのとき、私たちはまったく異なる性質を知覚するでしょう。
質量は変化する可能性がありますが、速度だけでなく、力が加えられる方向にも依存すると結論付けることができます。 したがって、この推論は、相対論的質量が実際の物理概念であることを完全に除外します。
どのように保管されているか
それぞれの原子はエネルギーに満ちた小さな球体であり、光の粒子 (フォトンと呼ばれる) の形でエネルギーを物質に変換することもできます。 したがって、 それは効率的でよく利用され、人間のエネルギー需要に優れた解決策を提供します。
貯蔵を使用すると、核分裂と核融合の複雑なプロセスを通じて核エネルギーを電気に変換できます。 このため、アインシュタインは核物理学の父とみなされています。
この情報により、エネルギーリストとその特徴についてさらに詳しく知っていただければ幸いです。