特殊相対性理論の実証例

質問

ニュートン力学を書き換える、
これこそがローレンツ変換による特殊相対性理論の実証例だっていう
観測結果はありますか？
加速度系の一般相対性理論の実証例は必要ありません。

回答No.4

hitokotonusi · ベストアンサー

ANo.1ですが、特殊相対性理論によれば、運動量pで運動する粒子のエネルギーは

E　= √[ (m0 c^2)^2 + (p c)^2 ]

静止状態でポテンシャルeVをもっていた電子が、電場で加速されて運動量p、ポテンシャル0の状態になったとするとエネルギー保存則から

m0 c^2 + eV = √[ (m0 c^2)^2 + (p c)^2 ]

両辺二乗して

(m0 c^2)^2 + 2 m0 c^2 eV + (eV)^2 = (m0 c^2)^2 + (pc)^2
2 m0 c^2 eV + (eV)^2 = (pc)^2

これを整理して

p =√[2m0 eV] √[ 1 + eV/(2 m0 c^2) ]

したがってこの電子の波長はド・ブロイの関係式から

λ= h/p = h / √[2m0 eV] √[ 1 + eV/(2 m0 c^2) ]

分母の2つ目のルートが特殊相対論による補正項です。

衛星のほうはよく知りませんが、引用したページに特殊相対論による補正と一般相対性理論による補正の両方があると書いてありますね。

回答No.5

noname#185706

＃２への補足に対して

ミューオンは「大気に触れた瞬間に発生する」わけではありません。発生場所の高度は大気の密度分布、ミューオンの生成断面積などで決まる分布をしています。

>発生自体も遅れて地表付近で発生しているという見方はないことは実証されていますか？

そのような「見方」をしている人を、私は知りません。

回答No.3

tadys

特殊相対性理論の基礎には「マクスウエルの方程式」があります。
ですから、電磁現象を利用している機械がちゃんと動いていることが相対性理論を実証しています。

発電機が動くのも、モーターが動くのも、TVが映るのも、携帯電話が使えるのも、全て特殊相対性理論の正しさを実証しています。

相対性理論は間違えていると主張する人で、これらの機械がなぜ設計通りに動いているかを説明しようとしている人はいません。
相対性理論が間違えているならば、これらがなぜ動くかを説明するために新しい理論が必要になります。

アインシュタインの特殊相対性理論の論文の原題は「運動する物体の電気力学について」というものです。
つまり、特殊相対性理論と電磁理論とは切っても切れない関係なのです。

回答No.2

noname#185706

高エネルギー宇宙線と地球大気の原子核の衝突によって空気シャワーという現象が生じますが、そこでミューオンという粒子の寿命が特殊相対論の効果で伸びて観測されることが有名です。例えば↓
http://www-kuno.phys.sci.osaka-u.ac.jp/~kunolab/papers/b-thesis/2006_b-thesis-1.pdf

補足

回答有難うございます。
ミューオンの観測ですが、発生は大気に触れた瞬間に発生するのは
確かめられているのでしょうか？
発生自体も遅れて地表付近で発生しているという見方はないことは
実証されていますか？

回答No.1

hitokotonusi

100keVを越える電子顕微鏡の電子の波長なんかはどうですか？
相対論補正をしないと結果がズレてきます。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%AD%90%E5%9B%9E%E6%8A%98#.E9.9B.BB.E5.AD.90.E3.81.AE.E6.B3.A2.E9.95.B7

GPSの衛星なんかも時間あわせか何かのときに相対論補正をいれてると聞きますけど、詳しい事は知りません。

http://maya.phys.kyushu-u.ac.jp/~knomura/museum/GPS/node11.html

補足

これは、特殊相対性理論なのですか、一般相対性理論なんですか？
それとも、ローレンツ力なんですか？
繋がりがわからないのですが・・・