Particulă relativistă

O particulă relativistă  este o particulă care se mișcă cu o viteză relativistă , adică o viteză comparabilă cu viteza luminii . Mișcarea unor astfel de particule, considerate puncte materiale clasice (nu cuantice ) , este descrisă de relativitatea specială . Particulele fără masă ( fotoni , gravitoni , gluoni etc.) sunt întotdeauna relativiste, deoarece pot exista doar mișcându-se cu viteza luminii.

Se spune că particulele masive sunt relativiste atunci când energia lor cinetică este comparabilă sau mai mare decât energia mc² corespunzătoare masei lor în repaus (această condiție înseamnă că viteza lor se apropie de viteza luminii ). Dacă energia unei particule este mult mai mare decât energia ei de repaus, o astfel de particulă se numește ultrarelativistă .

Particulele relativiste masive sunt create în acceleratoarele de particule . În natură, ele există în radiații cosmice . Electronii și pozitronii , născuți în dezintegrarea beta a nucleelor ​​atomice, sunt, de asemenea, adesea relativiști (când energia lor este aproape sau depășește 511 keV  - masa unui electron). Neutrinii și antineutrinii emiși prin dezintegrarea beta sunt aproape întotdeauna ultrarelativisti, deoarece masa lor este foarte mică (mai puțin de 1 eV). În astrofizică , jeturile relativiste de materie, compuse din particule relativiste, sunt generate în nucleele galaxiilor și quasarurilor active .

Trecerea limitei a două medii cu permitivitate diferită de către o particulă relativistă încărcată este însoțită de emisia de radiație de tranziție . Mișcarea unei particule încărcate relativiste într-un mediu cu o viteză care depășește viteza luminii în acest mediu este însoțită de emisia de radiație Cherenkov . Ambele fenomene sunt folosite pentru a detecta și măsura energia particulelor încărcate.

Mecanica cuantică este insuficientă pentru o descriere cuantică a mișcării particulelor relativiste; o teorie auto-consistentă a sistemelor cuantice relativiste este teoria cuantică a câmpurilor .

Vezi și