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電子、質子的運動遵定牛頓三定律嗎?
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  • 1 # 司馬懿Verified

    牛頓三大定律是一個適用於人類世界一般幾何尺度的經驗規律。在超大尺度,比如整個宇宙,比如接近光速的條件下,牛頓三大定律就不是那麼準確了。電子圍繞質子旋轉的速度應該接近光速,而且電子質量趨近於無窮小。這種情況下,牛頓的公式不適用。

  • 2 # 語境思維

    謝邀。本題的要害,是狹義相對論的準光速效應,對於牛頓運動定律的物理引數,要考慮修正因子β=1/√(1-v²/c²)。質量會加大:m=m0/√(1-v²/c²),時間會延長:t=t0/√(1-v²/c²),尺度會縮短:L=L0√(1-v²/c²)。

    電子的誤差。設電子線速度2.2×10^6m/s,(v/c)²=(2.2×10^6/3×10^8)²≈0.005。β=1/√(1-0.005)≈1.02,相對誤差=2%。

    質子的誤差。設質子線速度1200m/s,(v/c)²=(1.2×10^3/3×10^8)²≈0.0000004,β=1/√(1-0.0000005)≈1.00001,相對誤差=0.01%。

    由此可見,牛頓三大運動定律,計算電子運動,誤差還是可以忽略不計;計算質子運動,幾乎沒什麼誤差。

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