相対論的運動エネルギー計算機

この計算ツールについて

光速に近づく速さでは、運動エネルギーは古典的な式KE = ½mv²に従わなくなり、相対論的な式KE = (γ − 1)·m·c²が必要になります。ここでγ = 1/√(1 − v²/c²)はローレンツ因子、mは静止質量、cは光速です。vがcに近づくとγは際限なく大きくなり、運動エネルギーは無限大に発散します。これが、質量をもつ物体が実際には光速に達することができない理由です。古典的な式は、この正確な式の低速での近似にすぎません。

物理を学ぶ学生は、速さが増すにつれて古典力学が相対論的な力学からどれほど乖離するかを正確に確認するためにこの計算機を使います。LHCのような衝突型加速器の粒子は日常的に光速の99.9999%に達するため、粒子加速器の物理学者はこれを直接適用します。天体物理学者は、宇宙線や自然界で観測される他の極めて高速の粒子をモデル化する際に使います。