Прецесія Томаса

Прецесія Томаса — релятивістський кінематичний ефект, який полягає в тому, що вісь гіроскопа повертається (прецесує), коли його точка підвісу рухається по криволінійній траєкторії (у загальному випадку гіроскоп слід розуміти як частинку, що задає певний напрям, наприклад електрон зі спіном). У супутній інерційній системі відліку кутова швидкість такої прецесії дорівнює

${\displaystyle \Omega _{T}=-{\frac {\gamma -1}{v^{2}}}\,[\mathbf {v} \times \mathbf {a} ],}$

де ${\displaystyle v}$ — швидкість, ${\displaystyle a}$ — прискорення в лабораторній системі відліку, ${\displaystyle \gamma =(1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}})^{-1/2}}$. Якщо точка підвісу гіроскопа рухається по колу радіусом ${\displaystyle r}$ зі сталою кутовою швидкістю ${\displaystyle w}$, тоді томасівська прецесія буде

${\displaystyle \Omega _{T}=w\left(1-[1-(wr/c)^{2}]^{-1/2}\right)}$

У квантовій фізиці прецесія Томаса проявляється в осциляції комплексних амплітуд ймовірності спінових станів частинки в силовому полі.

Теоретично томасівська прецесія є наслідком того, що чисті перетворення Лоренца не утворюють групи, оскільки її генератори (елементи відповідної алгебри Лі) не утворюють замкнутої алгебри: поєднання двох інфінітезимальних рухів у різних напрямках є не просто якимось іншим рухом, а являє собою комбінацію руху та повороту навколо однієї з просторових осей.