Colisión Elástica Relativista

Tengo problemas para entender la transferencia de energía en una colisión elástica relativista. Mi comprensión de una colisión elástica relativista es aquella en la que la masa total en reposo en cada lado de la ecuación no cambia, es decir:

antes metro i = después metro j

Si tenemos una partícula de masa en reposo METRO y energía relativista mi chocar con una partícula en reposo con masa en reposo metro , entonces tenemos por conservación de 4-momentum:

PAG 1 PAG 2 = PAG 1 PAG 2

Inicialmente tenemos: PAG 1 = ( mi C , pag , 0 , 0 ) y PAG 2 = ( metro C , 0 , 0 , 0 ) , y por lo tanto:

PAG 1 PAG 2 = mi mi 2 C 2 pag 1 pag 2 = metro mi

Sin embargo, esto nos deja con muchas incógnitas. mi , mi 2 y pag 2 , así que no estoy seguro de cómo haría para reducir esto a una incógnita mi (suponiendo que sea posible)?

Respuestas (1)

La conservación de la energía-cantidad de movimiento es una declaración más fuerte que la declaración* de que el producto interno pag m pag m se conserva Establece que las sumas se conservan individualmente/en forma coordinada - PAG 1 + PAG 2 = PAG 1 + PAG 2 .

Tal como yo lo veo, la conservación del producto interno es una declaración sobre el cambio en los marcos de referencia, mientras que la conservación de la energía y el momento es un principio físico*.

Entonces, tenemos (en el caso 1D), por separado:

mi 1 + mi 2 = mi 1 + mi 2
pag 1 + pag 2 = pag 1 + pag 2

Si se conservan las masas antes y después, entonces estas son dos ecuaciones con dos incógnitas (las dos velocidades), que se pueden resolver exactamente. Si solo se conserva la suma de las masas, todavía hay un grado de libertad y tenemos que decidir qué sucede en función de alguna otra información que involucre la dinámica del sistema.

*Avíseme si estas declaraciones son incorrectas, porque estoy lejos de ser un experto en el enfoque de 4 vectores.