相対論的力学（読み）ソウタイロンテキリキガク（その他表記）relativistic mechanics

デジタル大辞泉

そうたいろんてき‐りきがく〔サウタイロンテキ‐〕【相対論的力学】

アインシュタインの相対性理論の基本要求をみたす力学。ニュートン力学を四次元時空に拡張したもの。

出典　小学館

日本大百科全書(ニッポニカ)

相対論的力学
そうたいろんてきりきがく
relativistic mechanics

ニュートン力学に対して、相対性理論にあうように四次元時空に拡張された力学。特殊相対性理論では、ミンコフスキー空間（ミンコフスキーの時空世界）で表現される、固有時（τ(タウ)：考えている物体といっしょに運動している座標系で観測する時間）と位置座標系（x,y,z）の組である四元ベクトル（cτ,x,y,z）をもとに、四元力と四元運動量を固有時で微分することにより、ニュートン力学に対応する運動方程式を表す。質量とエネルギーの関係E＝mc²（Eはエネルギー、mは質量、cは光速度）も、この運動方程式の時間成分として表現される。また、ニュートン力学とは別物と考えられた電磁気の基本方程式であるマクスウェル方程式がローレンツ変換に不変であることから、上記の力学における四元ベクトルと同等な四元電磁ポテンシャルを用いてマクスウェル方程式を表現できる。そのことから、力学と電磁気学を統一的に理解することができるようになった。

［山本将史　2022年3月23日］

[参照項目] | 光速度 | 相対性理論 | 特殊相対性理論 | ニュートン | マクスウェルの方程式 | ミンコフスキーの時空世界 | ローレンツ変換

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ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

相対論的力学
そうたいろんてきりきがく
relativistic mechanics

光速度に近い速度で動く物体の運動に適用される力学。たとえばシンクロトロンのような粒子加速器内での電子や陽子の運動は相対論的な古典力学で論じられる。また微視的世界でも，分子や原子または原子核のα崩壊などは通常の量子力学で論じられるが，β崩壊や素粒子は相対論的量子力学で論じられる。

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