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固有加速度

指数 固有加速度

對論中,固有加速度為一加速物體實質感受到的加速度(亦即可透過加速規測量到的加速度)。這是與加速物體瞬時間呈相對靜止的自由落下觀察者或慣性系觀察者所測到加速度。重力場不造成任何固有加速度,因為慣性系在重力場存在時呈現自由落體,該慣性系感受或測量不到任何固有加速度(失重現象)。因此有個系理為:所有慣性觀察者,其固有加速度必為零。 固有加速度與座標加速度不同。座標加速度與座標系的選擇有關,也與觀察者的選擇有關(參見狹義相對論中的三維加速度。).

目录

  1. 4 关系: 四維加速度狹義相對論中的加速度潤德勒座標本徵加速度

四維加速度

在相對論中,四維加速度是牛頓力學中三維加速度的對應推廣,其為一個四維向量。四維加速度應用於反質子湮滅反應、奇異粒子共振、加速電荷的輻射現象等研究領域中。.

查看 固有加速度和四維加速度

狹義相對論中的加速度

狹義相對論中的加速度類似於牛頓力學中的概念,乃速度對於時間的微分。因為相對論中的勞侖茲轉換及時間膨脹,時間與距離的概念變為複雜,因此「加速度」的定義也變得複雜。狹義相對論為平直閔考斯基時空的理論,即使加速度存在依然有效,前提是能量動量張量所造成的重力場效應可以忽略。否則,則需用到廣義相對論以及彎曲時空來詮釋。在地球表面附近,時空彎曲程度不明顯,因此實務上採用狹義相對論來詮釋物理現象仍是合宜作法,比如粒子加速器實驗。 如同在外界慣性座標系中的測量,三維空間中的普通加速度(稱為「三維加速度」或「座標加速度」)的轉換式可以推導得出。此外作為一特例,也可用共動(comoving)的加速規來測量固有加速度。另一種有用的形式是四維加速度,其分量可透過勞侖茲轉換在不同參考系中做連結。連結加速度與力的運動方程式也可得到。幾種特殊形式的加速物體運動方程式以及它們的彎曲世界線可以透過對上述方程式的積分求得。知名的特例如,適用於常數值縱向固有加速度的例子,以及等速率圓周運動。最後,在狹義相對論的架構下,描述加速參考系中的物理現象亦為可行。 歷史演進上,在相對論發展的早年即已出現包含加速度的相對論性方程式,在早年的教科書中有整理,如馬克斯·馮·勞厄(1911年、1921年)von Laue (1921)或沃夫岡·包立(1921年)。Pauli (1921)舉例來說,運動方程式以及加速度轉換式於以下學者的論文中建立起來:亨德里克·勞侖茲(1899年、1904年)、儒勒·昂利·龐加萊(1905年)、阿爾伯特·愛因斯坦(1905年)、馬克斯·普朗克(1906年);四維加速度、固有加速度與雙曲運動的分析參見赫爾曼·閔考斯基 (1908年)、馬克斯·玻恩(1909年)、(1909年)、阿諾·索末菲(1910年)、馮·勞厄(1911年)。.

查看 固有加速度和狹義相對論中的加速度

潤德勒座標

對論中,「雙曲加速參考系」座標構成了平直閔考斯基時空中重要且有用的座標卡系統。狹義相對論中,一均勻加速的物體進行所謂的;在其固有參考系中,該物體是靜止的。這現象可與均勻重力場相應。關於平直時空中之加速度的一般性論述,參見狹義相對論中的加速度。 本文中,光速定義為,慣性座標系為,雙曲座標系則為。這類雙曲座標系可主要分為兩大類,與加速觀察者位置有關:若觀察者時間時位在(其中為常數值的固有加速度,由共動的加速規測得),則雙曲座標系稱為「潤德勒座標」(或譯林德勒座標;Rindler coordinates),與之相應的是「潤德勒度規」(Rindler metric)若觀察者時間時位在,則雙曲座標系有時稱為「穆勒座標」(Møller coordinates)或「寇特勒-穆勒座標」(Kottler-Møller coordinates),與之相應的是「寇特勒-穆勒度規」(Kottler-Møller metric)。透過採用雷達座標,可得到一常與雙曲運動觀察者有關的替代座標卡(Chart)。雷達座標有時也稱作「拉斯座標」(Lass coordinates) 寇特勒-穆勒座標以及拉斯座標也常標示為潤德勒座標。 關於潤德勒座標的歷史,這樣的座標系在狹義相對論發表不久後即被引入,在研究雙曲運動此一概念的同時也被研究:與平直閔考斯基時空的關係如阿爾伯特·愛因斯坦(1907年,1912年)、馬克斯·玻恩(1909年)、阿諾·索末菲(1910年)、馬克斯·馮·勞厄(1911年)、亨德里克·勞侖茲(1913年)、(1914年)、沃夫岡·包立(1921年)、Karl Bollert(1922年)、Stjepan Mohorovičić(1922年)、喬治·勒梅特(1924年)、愛因斯坦與納森·羅森(1935年)、Christian Møller(1943年,1952年)、Fritz Rohrlich(1963年)、(1963年);與廣義相對論中平直或彎曲時空的關聯性:沃夫岡·潤德勒(1960年,1966年)。.

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本徵加速度

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