Ауыл шаруашылық ғылымдары Агрономия ауыл шаруашылық Ғылымдары
жүктеу/скачать 4,09 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Рисунок 1 – «Зависимость массы от скорости» Рисунок 2 – Зависимость энергии от скорости
- Масса
Выражение объявляется «основным уравнением релятивистской динамики». До сих пор студентам предлагаются задачи (в частности, в заданиях ПГК), в которых требуется, например, найти массу электрона, движущегося со скоростью  , или массу фотона определённой энергии.
Вместе с тем, дискуссия по поводу «зависимости массы от скорости» в российской научной и методической прессе ведётся уже давно [2, 3, 4, 5]. Многие авторы уже убрали из своих учебников устаревшие понятия и формулы. Например, автор лучшего, на наш взгляд, курса общей физики И. В. Савельев уже в издании 1989 г. [6] отказался от понятий «релятивистская масса» и «масса покоя», которые он использовал в более ранних изданиях своего учебника.
Следует отметить, что понятие «масса», как всякое первичное (фундаментальное) понятие, не поддаётся строгому определению. Так же трудно, например, дать определение понятию «электрический заряд». Природа массы – одна из важнейших ещё не решённых задач физики. Считается, что масса элементарной частицы определяется полями, которые с ней связаны: электромагнитным, ядерным и др., однако количественная теория массы ещё не создана. Не удалось объяснить, почему массы элементарных частиц образуют дискретный спектр значений, и тем более вычислить эти значения. Первоначально Ньютоном и др. масса рассматривалась как мера количества вещества. В классической физике считалось, что масса тела (системы тел) не изменяется ни в каких процессах, т. е. существует закон сохранения массы. Приведём несколько определений понятия «масса» и «масса покоя» из различных достаточно серьёзных источников. Масса – релятивистски-инвариантная величина, характеризующая частицу или систему частиц [7]. Масса – фундаментальная физическая величина, определяющая инерционные и гравитационные свойства тел – от макроскопических объектов до атомов и элементарных частиц – в нерелятивистском приближении, когда их скорости пренебрежимо малы по сравнению со скоростью света в вакууме [8]. (Далее автор статьи Л. Б. Окунь, ныне академик РАН, подчёркивает «В этом приближении масса тела служит мерой содержащегося в теле вещества, и имеют место законы сохранения и аддитивности массы».) Масса – физическая величина, одна из основных характеристик материи, определяющая её инерционные и гравитационные свойства [9]. Масса – физическая величина, одна из основных характеристик материи, определяющая её инерционные и гравитационные свойства. Соответственно различают массу инертную и гравитационную [10]. Масса покоя частицы – масса частицы в системе отсчёта, в которой она покоится; одна из основных характеристик элементарной частицы, обычно называемая просто её массой [8, 9, 10]. С точки зрения современной физики масса (покоя) – фундаментальная внутренняя характеристика элементарной частицы, являющаяся инвариантом преобразований Лоренца (т.е. масса одинакова во всех ИСО). Все элементарные частицы обладают строго определёнными значениями масс, присущими данному сорту частиц. Масса покоя определяет внутреннюю энергию частицы – энергию покоя. С массой всегда связана энергия (и наоборот), поэтому в релятивистской механике не существуют по отдельности законы сохранения массы и энергии – существует единый закон сохранения энергии (включающей энергию покоя частиц). В классической механике масса является одновременно и мерой инертности тел, и источником гравитационного поля. Инертная масса характеризует динамические свойства тела, его способность ускоряться под действием силы и является (согласно 2-му закону Ньютона) постоянным для данного тела коэффициентом пропорциональности между силой и ускорением, или, что эквивалентно, между импульсом и скоростью. В теории гравитации Ньютона масса выступает и как источник гравитации. Гравитационная масса является источником поля тяготения (гравитационного поля). Каждое тело создаёт поле тяготения, пропорциональное массе тела (и испытывает воздействие поля тяготения, создаваемого другими телами, сила которого также пропорциональна массе тела). Это поле вызывает притяжение между телами с силой, определяемой законом всемирного тяготения Ньютона. Таким образом, «классическая» масса, являясь мерой инертности тел (инертная масса), одновременно «отвечает» и за гравитационное взаимодействие между ними, т. е. выполняет роль «гравитационного заряда» (гравитационная масса). Опыт показал, что инертная и гравитационная массы пропорциональны друг другу (а при обычном выборе единиц измерения численно равны). Эквивалентность инертной и гравитационной масс экспериментально подтверждена с очень большой точностью (погрешность ~  ) [8].
В СТО понятие массы приобрело более глубокий смысл по сравнению с классической механикой. Когда несколько частиц соединяются, образуя устойчивую систему (тело), выделяется энергия, равная энергии связи системы. Поэтому масса такой составной системы меньше массы образующих его частиц на величину дефекта массы. Оказалось, что в природе могут существовать безмассовые материальные объекты, движущиеся в пустоте со скоростью света. Их нельзя ни ускорить, ни замедлить, они могут лишь перестать существовать, но не бесследно. При исчезновении они передают энергию и импульс другим материальным объектам, в т. ч. обладающими массой. Т. о. выяснилось, что материальные объекты природы, обладая энергией и импульсом, могу иметь, а могут и не иметь массы. жүктеу/скачать 4,09 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
