Номер 1, страница 299 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Подумайте, к какому типу частиц согласно теории относительности относится протон.

Решение

Согласно специальной теории относительности (СТО), все частицы можно классифицировать по их отношению к скорости света в вакууме ($c$), что напрямую связано с их массой покоя ($m_0$). В рамках этой теории выделяют следующие типы частиц:
1. Тардионы (также называемые брадионами) — это частицы, которые имеют ненулевую вещественную массу покоя ($m_0 > 0$). Такие частицы всегда движутся со скоростью, меньшей скорости света ($v < c$). К этому типу относятся все частицы, из которых состоит обычное вещество (электроны, нейтроны, протоны).
2. Люксоны — это безмассовые частицы ($m_0 = 0$). Они всегда и только движутся со скоростью света в вакууме ($v = c$). Самым известным примером люксона является фотон.
3. Тахионы — это гипотетические частицы, которые, если бы существовали, двигались бы со скоростью, превышающей скорость света ($v > c$), и обладали бы мнимой массой покоя. Их существование не подтверждено экспериментально.

Протон — это субатомная частица, входящая в состав атомных ядер. Одним из фундаментальных свойств протона является наличие у него массы покоя. Масса покоя протона ($m_p$) — это положительная, строго определённая величина, равная приблизительно $1,672 \times 10^{-27}$ кг.

Поскольку масса покоя протона больше нуля ($m_p > 0$), он не может достичь скорости света, и его скорость всегда будет меньше $c$. Исходя из этого, протон однозначно относится к первому типу частиц в данной классификации.

Ответ: Согласно теории относительности, протон относится к типу тардионов (или брадионов), то есть к частицам, которые имеют положительную массу покоя и всегда движутся со скоростью, меньшей скорости света.