מחשבון אנרגיה קינטית יחסותית

אודות מחשבון זה

במהירויות הקרובות למהירות האור, האנרגיה הקינטית כבר אינה מצייתת לנוסחה הקלאסית KE = ½mv² ודורשת במקומה את הביטוי היחסותי KE = (γ − 1)·m·c², כאשר γ = 1/√(1 − v²/c²) הוא גורם לורנץ, m היא מסת המנוחה ו-c היא מהירות האור. כש-v מתקרבת ל-c, γ גדל ללא גבול, כלומר האנרגיה הקינטית שואפת לאינסוף — וזו הסיבה לכך שאף גוף בעל מסה אינו יכול להגיע למהירות האור; הנוסחה הקלאסית היא פשוט קירוב המהירויות הנמוכות של הביטוי המדויק הזה.

תלמידי פיזיקה משתמשים במחשבון הזה כדי לראות בדיוק עד כמה המכניקה הקלאסית סוטה מהמכניקה היחסותית ככל שהמהירות עולה, פיזיקאי מאיצי חלקיקים מיישמים אותו ישירות מפני שחלקיקים במתנגשים כמו ה-LHC מגיעים כדבר שבשגרה ל-99.9999% ממהירות האור, ואסטרופיזיקאים משתמשים בו בדימוי קרניים קוסמיות וחלקיקים מהירים במיוחד אחרים הנצפים בטבע.