Question

Какие из перечисленных ниже величин являются инвариантами специальной теории относительности, т.е. не изменяются при переходе от одной ИСО к другой?
1) собственное время
2) релятивистский импульс
3) энергия покоя
4) кинетическая энергия.
5) поперечные (перпендикулярные к скорости) размеры движущихся тел.

Answer 1

В специальной теории относительности существуют некоторые величины, называемые инвариантами. Инварианты - это величины, которые не изменяются при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Некоторые из перечисленных величин являются инвариантами специальной теории относительности, а некоторые - нет. Рассмотрим каждый пункт:

1) Собственное время: собственное время является инвариантом. Оно представляет собой время, измеряемое самим объектом в его собственной системе отсчета и остается неизменным независимо от того, какая система отсчета наблюдает данный объект.

2) Релятивистский импульс: релятивистский импульс является инвариантом. Он определяется как произведение массы тела на его скорость и также остается неизменным при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой.

3) Энергия покоя: энергия покоя также является инвариантом. Она определяется как энергия, соответствующая покою объекта, и не зависит от выбора системы отсчета.

4) Кинетическая энергия: кинетическая энергия не является инвариантом. Кинетическая энергия объекта зависит от его скорости и изменяется при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой.

5) Поперечные размеры движущихся тел: поперечные размеры не являются инвариантом специальной теории относительности. При относительном движении различных систем отсчета поперечные размеры объекта могут изменяться.

Таким образом, инвариантами специальной теории относительности являются собственное время, релятивистский импульс и энергия покоя. Кинетическая энергия и поперечные размеры не являются инвариантами и изменяются при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой.