Tak.Klasycznym przykładem jest to, że jest to jedyny powód, dla którego miony produkowane przez promieniowanie kosmiczne wysoko w atmosferze żyją wystarczająco długo, aby dotrzeć do ziemi.

Czy można by to wykorzystać jako środek do przechowywania materiału radioaktywnego?

Objętość lub masa materiału, który mógłby być przechowywany w ten sposób, byłaby bardzo mała.OTOH, istnieją promieniotwórcze wiązki jonów używane w eksperymentach, które mogą skorzystać na relatywistycznych prędkościach w linii wiązki.

Wyszukiwanie w literaturze relatywistycznych promieniotwórczych wiązek jonów ujawnia kilka takich eksperymentów na relatywistycznymenergie, ale efekty dylatacji czasu nie wydają się być główną motywacją za nimi, ale raczej duże energie, które dają lepsze statystyki dla reakcji o niskim przekroju.Zobacz ten artykuł.

Są one również używane specjalnie do przeprowadzania precyzyjnych testów szczególnej teorii względności: zobacz ten artykuł

Ale przechowywanie dużych ilości krótkotrwałych nuklidów nie wydaje się realistyczne.Zapotrzebowanie na energię potrzebną do utrzymania ich w ruchu byłoby przytłaczające i nieopłacalne.Lepiej zrobić je tak, jak ich potrzebujesz.

Odpowiedź brzmi: tak, ale ilość energii potrzebnej do wygenerowania mierzalnego efektu wydłużenia czasu byłaby wygórowana.Powiedzmy, że umieszczasz materiał w najszybszej obecnie dostępnej wirówce.Dylatacja czasu byłaby rzędu jednej miliardowej części sekundy lub mniej.

Istnieje prosty argument matematyczny, dlaczego może to nie być tak przydatne, jak mogłoby się wydawać, nawet biorąc pod uwagę naprawdę tani środek przyspieszenia.

Powiedzmy, że mamy relatywistyczną „cząstkę”. To może być fundamentalna cząstka, statek kosmiczny lub planeta, nie ma znaczenia. Czas, który upływa w ramach laboratorium, jest określony przez

$$ T = \ gamma T_ {0} $$

gdzie $ T_ {0} $ to czas, który upłynął w ramce cząstki, a $ \ gamma $ to

$$ \ gamma = \ frac {1} {\ sqrt {1 - \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} $$

Więc jeśli masz tani akcelerator, możesz po prostu zrobić ogromne $ v $ i zarobić $ \ gamma $ około 10 000. Teraz twoja radioaktywna rzecz żyje 10000 razy dłużej, prawda?

Cóż, może to nie jest warte twojego czasu. Energię twojej cząstki podaje

$$ E = \ gamma m c ^ 2 = \ underbrace {(\ gamma - 1) m c ^ 2} _ {\ rm kinetic} + \ underbrace {m c ^ 2} _ {\ rm rest} $$

gdzie rozdzieliłem terminy, aby pokazać pozostałą energię i energię kenetyczną. Więc dla $ \ gamma \ gg 1 $ energia kinetyczna jest znacznie większa niż energia reszta.

Najważniejsze jest to, że możesz stworzyć swoją cząsteczkę z rozrzedzonego powietrza, jeśli możesz wytworzyć pozostałą energię *. Tak więc dla energii, której użyłeś do wydłużenia życia o 10 000 razy, mogłeś stworzyć 9 999 tej samej cząstki (na przykład przez rozbicie niektórych cząstek w cel o energii równej $ mc ^ 2 $).

Nie oznacza to, że nigdy nie byłoby to tego warte: może proces tworzenia twojej cząstki jest naprawdę nieefektywny, a przyspieszenie go jest naprawdę tanie. Ale generalnie walczysz z tym samym czynnikiem $ \ gamma $, którego używasz do wydłużania czasu.

* Tworzenie cząstek z rozrzedzonego powietrza podlega pewnym prawom ochrony: może być konieczne wytworzenie w tym procesie produktów ubocznych.

Tak, podobnie jak cząstka elementarna podróżująca z prędkością światła zyskuje dodatkowe życie, tj. trwają przez dłuższy okres czasu.W ten sam sposób, jeśli w jakiś sposób będziemy mogli przemieszczać substancję radioaktywną szybciej, niż będziemy w stanie wydłużyć okres radioaktywności.

Znamy relację, T = 0.693 / $ \ lambda $, gdzie T to okres półtrwania, a $ \ lambda $ to stała rozpadu. Więc gdy poruszamy się szybciej w przestrzeni, dosłownie poruszamy się wolniej w czasie, co powoduje zmianę wartości $ \ lambda $.W ten sposób możemy zmienić wartość $ \ lambda $ poprzez dylatację czasu.