
【化】 non-relativistic limit
blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【计】 negate; NOT; not that
【医】 non-
relativism
【计】 relativity theory
【化】 relativity(theory); theory of relativity
limit; terminal; the maximum; utmost
【化】 limit(ing) point
在物理学中,"非相对论性极限"(non-relativistic limit)指研究对象的速度远小于光速($v ll c$)时,忽略相对论效应的近似条件。此时物理系统可用经典力学框架描述,其数学表达式可通过对相对论方程取极限$c to infty$获得。例如狄拉克方程在非相对论性极限下退化为薛定谔方程。
该概念常见于量子场论和粒子物理领域,尤其在处理亚原子粒子低速运动问题时,可将克莱因-戈登方程简化为库仑势模型。在工程应用中,航天器轨道计算当速度低于0.1倍光速时,通常采用非相对论性近似以简化计算。
数学上表现为相对论因子$gamma = 1/sqrt{1-v/c}$趋近于1,动能表达式$E_k=(gamma-1)mc$退化为经典形式$frac{1}{2}mv$。这种近似导致的误差量级约为$(v/c)$,当$v=0.1c$时误差约1%。
非相对论性极限是物理学中描述理论在特定条件下的近似状态,通常指当物体速度远小于光速($v ll c$)时,相对论效应可忽略,此时理论退化为非相对论形式。以下是具体解释:
核心含义
当系统的速度远低于光速(即$v/c to 0$)时,相对论性效应(如时间膨胀、质能转换等)变得可以忽略,此时物理规律可用更简单的非相对论性方程描述。例如:
数学与物理意义
应用场景
总结来说,非相对论性极限是一种理论近似,通过忽略相对论效应,简化复杂方程以适用于低速场景。其本质是通过参数极限(如$v/c to 0$)实现物理模型的降维。
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