
【化】 proper acceleration
be indigenous to; inhere
【电】 natural
【化】 acceleration
固有加速度(Proper Acceleration)是相对论力学中的核心概念,指物体在自身瞬时静止惯性参考系中测得的加速度。其物理意义与经典力学的坐标加速度(Coordinate Acceleration)存在本质区别:固有加速度是四维时空张量,具有洛伦兹协变性,而坐标加速度依赖于观测者参考系的选择。
根据狭义相对论,固有加速度可表示为四维加速度的模: $$ alpha^mu = frac{dU^mu}{dtau} = gammaleft( frac{gammavec{a}cdotvec{v}}{c}, frac{vec{a}}{gamma} + frac{gamma(vec{a}cdotvec{v})vec{v}}{c} right) $$ 其中$gamma$为洛伦兹因子,$vec{a}$为三维坐标加速度,$tau$为固有时。该公式源于爱因斯坦1905年提出的狭义相对论运动方程(Annalen der Physik, 1905)。
该概念的建立完善了相对论动力学体系,为高能物理实验、星际航行等前沿领域提供了理论基础。具体技术细节可参考美国国家标准技术研究院(NIST)的《相对论测量标准手册》。
固有加速度是物理学中一个与参考系密切相关的概念,其核心含义如下:
固有加速度指物体在其自身瞬时静止参考系中测量的加速度(即速度变化率),与外部固定坐标系中的坐标加速度不同。例如:
特性 | 固有加速度 | 坐标加速度 |
---|---|---|
参考系 | 物体自身瞬时静止系 | 外部固定坐标系(如地面) |
物理意义 | 物体实际感受到的加速度 | 外部观测者测量的加速度 |
相对论关联 | 与四维加速度相关 | 受时空弯曲或参考系变换影响 |
在广义相对论中,固有加速度与时空几何密切相关:
需注意:固有加速度的数学表达通常涉及四维矢量(如四维加速度),需通过洛伦兹变换与坐标加速度关联。该概念在经典力学与相对论框架下的具体形式可能不同。
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