Чтобы выяснить, во сколько раз увеличивается продолжительность жизни нестабильной частицы, движущейся со скоростью ( v = 0.8c ) (80% скорости света), можно использовать эффект времени замедления из теории относительности Эйнштейна.
Формула, которая связывает время жизни частицы в её собственном покое ( \tau_0 ) и время, измеренное неподвижным наблюдателем ( \tau ), имеет вид:
[
\tau = \frac{\tau_0}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}}
]
Где:
- ( \tau ) — время жизни частицы по часам неподвижного наблюдателя,
- ( \tau_0 ) — собственное время жизни частицы,
- ( v ) — скорость частицы,
- ( c ) — скорость света.
Подставим ( v = 0.8c ):
- Вычислим ( \frac{v^2}{c^2} ):
[
\frac{v^2}{c^2} = (0.8)^2 = 0.64
]
- Найдем значение в знаменателе формулы:
[
\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} = \sqrt{1 - 0.64} = \sqrt{0.36} = 0.6
]
- Теперь подставим это значение в формулу времени:
[
\tau = \frac{\tau_0}{0.6} \approx 1.67\tau_0
]
Таким образом, продолжительность жизни нестабильной частицы увеличивается примерно в 1.67 раз по сравнению с её временем жизни в покое при скорости ( 0.8c ).
Это означает, что для неподвижного наблюдателя такая частица будет существовать дольше, чем если бы она находилась в состоянии покоя.