보정이 이동되었을 때 정밀한 계측기는 일관되게 잘못된 결과를 낼 수 있다.
선행 학습: 21, 22, 42, 43, 44.
- 특수 상대성 이론의 에너지 및 시공간 관계 적용하기
- 측정 불확실성 전파 및 실험 데이터 분석
- 핵, 입자, 응집 물질 및 천체 물리학 개념을 인식
RA · Relativity, laboratory methods and specialised topics
GRE Subject Test · GRE Physics · 주제 6
6.1
상대성이론, 실험실 방법 및 전문 주제
6.2
시스템 및 모델 선택
특수 상대성 이론은 γ=1/sqrt(1−v²/c²)를 사용한다. 정지 에너지는 mc²이며, 총 에너지는 γmc²이다.
6.3
지배 관계식 적용
독립적인 작은 불확실성의 경우 제곱합으로 합산하고, 상관관계가 있는 불확실성은 공분산 항을 포함해야 한다.
6.4
조건 적용
무작위 산포는 정밀도에 영향을 미치고, 보정 편향은 정확도에 영향을 미친다. 로그 그래프는 지수 법칙을 나타낼 수 있다.
6.5
결론 검증
원자핵, 입자, 응집 물질 및 천체 물리학 문제들은 학부 수준의 어휘와 모델을 요구한다. 학교 물리 교육만으로는 완전한 준비 과정이 아니다.
6.6
풀이 방법
고유 시간은 한 좌표계 내에서 하나의 위치에서 일어나는 사건 사이에서 측정된다. 입자의 속도가 0.60c인 경우,
$$\gamma=(1-v^2/c^2)^{-1/2}=(1-0.60^2)^{-1/2}=1.25.$$
그의 평균 고유 수명이 4.0 마이크로초라면,
$$\tau=\gamma\tau_0=1.25(4.0\,\mu\mathrm s)=5.0\,\mu\mathrm s.$$
$$\bar d=v\tau=(0.60)(3.00\times10^8\,\mathrm{m/s})(5.0\times10^{-6}\,\mathrm s)=900\,\mathrm m.$$
수명은 분포의 평균값이지 개별 붕괴 시간을 예측하는 것이 아니다.
6.7
조건 및 용어 확인
백분율 불확도를 선형으로 더하면 가장 나쁜 경우의 상한(worst-case bound)을 얻지만, 이는 독립적 통계 표준 불확도가 아닙니다.
정밀도(precision): 반복 측정값끼리의 근접함.
공분산(covariance): 상관관계가 있는 불확실성을 위해 사용되는 공동 변동의 척도.
어휘
연습하기
| English | 한국어 |
|---|---|
| precision/prɪˈsɪʒn/ | 정밀도 |
| covariance/ˈkɒveərɪəns/ | 공분산 |
| Proper time/ˈprɒpə taɪm/ | 固有时 |
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