Насколько я понимаю, люди исторически проводили множество экспериментов (или просто жизненного опыта), понимая, что быстро движущийся объект малой массы имеет такое же количество «чего-то», что и медленно движущийся объект большой массы.
В конце концов это «что-то» стало называться импульсом, и в конечном итоге оно было определено как:
Тот факт, что он сохраняется, может быть экспериментально подтвержден (до некоторой степени), скажем, шарами для бильярда на мраморном столе.
Изучая специальную теорию относительности, легко увидеть, что традиционный ньютоновский импульс не ведет себя как обычная сохраняющаяся величина, поскольку масса является неограниченной положительной действительной переменной, а скорость — нет, поэтому, когда объект имеет фиксированную массу, у него есть верхняя граница его возможной величины. Ньютоновский импульс.
Есть несколько веских интуитивных причин для переопределения скорости объекта его «собственной скоростью» (теперь она может быть неограниченной, и другие инерциальные наблюдатели, независимо от их замедления времени, согласятся относительно того, какова относительная собственная скорость между двумя точками). баллы есть).
Поэтому естественно рассматривать следующее выражение в качестве кандидата на сохраняющуюся величину, которую мы будем называть релятивистским импульсом.
Как мы были экспериментально или математически уверены, что эта величина сохраняется? Я предполагаю, что никто не играл с релятивистскими шарами для пула и релятивистски сталкивающимися массами, поэтому нет никакого способа проверить это экспериментально, по крайней мере, тогда, когда это было впервые заявлено.
Тем не менее, похоже, что большая часть сообщества физиков была уверена, что она сохранилась. Почему они были так уверены, если это нельзя было проверить экспериментально?
Есть ли какое-то теоретическое «доказательство сохранения», которое я не понимаю?
Как мы были экспериментально или математически уверены, что эта величина сохраняется?
Трудно понять, почему формируется отношение другого человека к чему-либо, однако мы можем посмотреть и увидеть, какие возможные сильные обоснования могли быть даны в то время.
Я думаю, что самым сильным теоретическим обоснованием является теорема Нётер. В теории относительности вы можете сформировать величину, называемую четырьмя импульсами. Симметрия законов физики при переносах как в пространстве, так и во времени приводит, согласно теореме Нётер, к сохранению четырехимпульса. Другими словами, если теория относительности верна и если законы физики одни и те же вчера, сегодня и здесь и там, то релятивистский импульс сохраняется.
Аргументы по симметрии обычно считаются довольно сильными, поэтому это можно было бы рассматривать как вполне убедительное.
В ядерной физике переходной энергии или физике элементарных частиц обычно используются упругие процессы, такие как
Соотношение между углами рассеяния и энергиями частиц в конечном состоянии на упругой базовой линии полностью определяется правилами сохранения и регулярно проверяется с высокой точностью.
Билл Уоттс
Сидхарт Гошал
Умаксо