Două definiții ale maselor, și de ce am folosi doar unul dintre ele

Din păcate, în timpul revoluției în știință are loc cu conceptele de spațiu, timp, energie, impuls și masa, Einstein, printre alte lucruri lăsate în urmă două determinări în masă diferite și contradictorii. Din acest motiv, tot ceea ce spunem și înseamnă poate fi interpretată în două moduri foarte diferite. În acest caz, direct în fizică nu există nici o confuzie. Specialiștii știu exact ce se întâmplă, și știu cum să facă predicții și de a folosi ecuația corespunzătoare. Singura întrebare în sensul cuvântului. Dar cuvintele sunt importante, mai ales atunci când vorbim despre fizica cu oameni care nu sunt experți în acest domeniu, precum și cu elevii, pentru care ecuația nu este încă pe deplin înțeles.

Masa de repaus a mai bine relativist că prima masă - o proprietate asupra valorilor pe care toți observatorii sunt de acord. Obiectul nu este atât de multe proprietăți similare. Ia viteza obiectului: observatori diferiți nu sunt de acord cu privire la viteza. Aici merge masina - cât de repede merge? Din punctul de vedere, dacă sunteți pe drum, de exemplu, ea merge la o viteză de 80 km / h. Din punct de vedere al conducătorului auto nu se muta masina, și sunteți în mișcare. Din punctul de vedere al persoanei care se deplasează spre mașină, se poate deplasa cu viteza de 150 km / h. Se pare că rata - valoarea relativă. Nu are nici un sens să întreb despre viteza mașinii, pentru că nu se poate obține un răspuns. Trebuie să întreb, ce este viteza obiectului în raport cu un anumit observator. Fiecare observator are dreptul de a face această măsurătoare, dar diferiți observatori vor avea rezultate diferite. Principiul relativității galilean este inclus deja ideea.

În funcție de observatorul se aplică pentru energia și impulsul. Aceasta se aplică la masa relativistă. Acest lucru se datorează faptului că masa relativistă este egală cu energia împărțită la constanta - și anume, 2 - deci, dacă definiți masa ca „relativistă“, apoi observatori diferiți divergentă opiniile cu privire la masa unui obiect m, deși toate sunt de acord că E = mc 2.

• este în concordanță cu cele două declarații anterioare, pentru că, în cazul în care p = 0, atunci v = 0 și

(Prin urmare, E = mc 2), dacă p> 0, atunci v> 0, și (din pc> 0) E trebuie să fie mai mare de 2 mc

Aceste ecuații și reprezentarea grafică sunt discutate în detaliu într-un alt articol.

Vreau să vă cunosc motivele pentru care specialiștii de fizica particulelor se folosesc aceste ecuații și nu considerăm că ecuația E = mc 2 este întotdeauna îndeplinită. Această ecuație se referă la cazul în care observatorul nu se deplasează în raport cu obiectul. Voi încerca să fac acest lucru prin a cere câteva întrebări, răspunsurile la care sunt foarte diferite în funcție de alegerea cuvântului „masă“. Acest lucru va ajuta să atragă atenția la problemele majore, în cazul existenței a două definiții concurente de greutate și de a explica de ce în fizica particulelor este mult mai ușor de a lucra cu masa, independent de observator.

Are particula de lumina, un foton, masa sau nu?

Dacă utilizați definiția mea de masă - nu este. Photon - particula este fara masa, astfel încât viteza este întotdeauna viteza limită universală. Dar masa electronului are, deci viteza este întotdeauna mai mică decât c. Greutatea tuturor electronilor este 0.000511 GeV / c2.

Dar dacă vrei să spui masa relativistă - atunci, da, o face. Avem intotdeauna o energie fotonica, asa ca el are întotdeauna o mulțime. Nici observatorul nu va vedea fara masa. Zero a avut doar masa invariantă, de asemenea, cunoscut sub numele de masa de repaus. Fiecare electron este masa sa, iar fiecare va avea propriul foton. Un electron și un foton având o singură energie, această definiție va avea o masă. Unele masa fotonului este mai mare decât cea a unora dintre electroni, iar la alții masa de electroni este mai mare decât cea a altor fotoni. Mai rău încă, pentru un observator al unei anumite masa electronului este mai mare decât cea a unui anumit foton, iar pentru celelalte lucruri pot fi opusul! Prin urmare, masa relativistă duce la confuzie.

Este masa de electroni este mai mare decât masa nucleului atomic?

Dacă utilizați hotărârea mea de greutate - nu, niciodată. Toți observatorii sunt de acord că masa de electroni este de 1800 de ori mai mică decât masa unui proton sau un neutron, care alcătuiesc nucleul.

Dar dacă sub greutatea medie relativist, răspunsul este: depinde. Masa de electroni în repaus mai puțin. Un electron foarte rapid - mai mult. Puteți aranja chiar totul în așa fel încât masa de electroni este exact la fel ca și greutatea miezului selectat. În general, putem spune este că masa unui electron în repaus este mai mică decât masa de repaus a nucleului.

Există o masă de neutrino?

Dar dacă sub greutatea medie relativist, răspunsul este: desigur, am știut că din prima zi de existență a conceptului de „neutrino“. Toți neutrinii au energia, astfel încât, la fel ca fotonii, ei au masă. Singura întrebare în prezența masei invariante.

Face toate particulele de același tip - de exemplu, toate fotonii, pentru toți electroni, protoni la toate, toate muonilor - aceeași greutate?

Atunci când se utilizează conceptele mele de masă, răspunsul la această întrebare este afirmativ. Toate particulele de același tip au aceeași masă.

Dar dacă sub greutatea medie relativist, răspunsul este, evident, nu. Doi electroni se deplasează cu viteze diferite, au diferite mase. Ei au aceeași doar masa invariantă.

Adevărat dacă formula veche F = ma lui Newton, care se referă masa și accelerarea impactului?

Atunci când se utilizează conceptele mele de masă, răspunsul este: nu. În versiunea relativității a lui Einstein acestei formule este corectată.

Dar dacă sub greutatea medie relativist, răspunsul este: depinde. Dacă vectorul forței și mișcării particulei perpendicular, atunci da; în caz contrar - nr.

Fie că crește masa particulelor cu viteză și putere?

Atunci când se utilizează conceptele mele de masă, răspunsul este: nu. A se vedea graficul de mai sus. Observatori diferiți pot desemna particule de energii diferite, dar toate sunt de acord cu greutatea ei.

Dar dacă sub greutatea medie relativist, răspunsul este: da. Alți observatori pot atribui diferite de energie a particulelor, și, prin urmare, mase diferite. Ei sunt de acord doar asupra masei invariantă.

Aceasta, desigur, doar limba. Cu limba poți face orice. Definiții și semantica nu contează. Atunci când un fizician înarmat cu ecuații, limbajul devine un mediu imperfect. Matematica nu este niciodată confuz, și un om care înțelege matematica, de asemenea, nu te confuz.

Dar pentru cei mai mulți oameni, iar pentru elevii care încep este un coșmar.

Ce să fac? O opțiune - să insiste asupra utilizării tuturor termenilor posibile. Dar, din cauza acestei explicații va fi foarte confuz.

• Energia obiect staționar = masa invariant înmulțit cu 2 = masa relativista înmulțit cu 2
• Masa obiectului în mișcare = masa invariant ca înainte, dar masa relativistă energetică = înmulțit cu 2 are mai mult decât anterior, datorită energiei de mișcare.

Este prea lung. Eu și colegii mei spun pur și simplu:

• Într-un obiect staționar de masă m energia E este egal cu 2 mc,
• în timp ce masa în mișcare a obiectului este încă egal cu m, iar energia E este mai mare de 2 ms exact energia de mișcare.

Un astfel de proces nu este mai puțin informativă, se folosește mai puține concepte și definiții diferite, se evită cele două sensuri contradictorii ale cuvântului „masă“, dintre care unul nu se schimbă odată cu mișcarea, și mai mult - se schimbă.

Din punct de vedere al lingvisticii, semantica și concepte necesare pentru a evita conceptul de „masa relativistă“ și se elimină cuvântul „invariante“ și „restul“ definițiile „de masă invariante“ și „masă de repaus“, deoarece „masa relativistă“ - un concept inutil. Acesta este doar un alt nume pentru energia particulelor. Utilizați conceptul de „masă relativiste“ - este același ca insistând asupra termenului „roșu-albastru“. Dacă încep să insiste pe folosirea termenului „roșu-albastru“ pentru a descrie stafide, te susțin, dar avem deja un cuvânt pentru acea culoare: mov. Ce e în neregulă cu el? Și totuși, poți spune: „Pentru a spune că culoarea de stafide - un fel de albastru, și este greșit să confunde. Putem concluziona că culoarea de stafide, un pic ca culoarea cerului, dar de fapt ele sunt diferite ". Aproximativ în aceeași ordine de idei, masa relativistă înmulțit cu 2 - acesta este doar un alt nume de energie (pentru care avem deja cuvântul potrivit), și să descrie energia ca și în cazul în care este ceva de genul o masă înseamnă a confunda cititorul.

Aici este un alt motiv pentru care o mulțime de energie numită formă proastă. În ecuațiile de spațiu și timp a lui Einstein sunt legate între ele precum și energia și impulsul. Poate vă amintiți chiar că energia este conservată din cauza independenței legilor fizice din timp în timp. și impulsul - din cauza independenței legilor spațiului. Prin urmare, dacă spunem că masa - este E / C 2. Care este p / c? Ea are, de asemenea, ceva de etichetare. Ce este? Dar nimeni nu a dat acest nume de valoare. De ce? Deoarece „impuls“ - un nume bun pentru p, și denumirea p / c nu este necesar. Deci, de ce este „energie“ nu este potrivit pentru E? De ce avem nevoie de un nume nou pentru E / C 2. Mai ales atunci când consideră că, în ecuația cu E p și există o altă variabilă:

Valoarea dreptului în mod clar nu are nevoie de un nume nou, deoarece acest lucru este în mod clar nu e, nici p - nu este salvat ca E și p, dar nu depinde de observator (spre deosebire de E și p!)

Conceptul de „masa relativistă“ a apărut de nicăieri și nu din cauza unor prostie. Acesta a introdus Einstein însuși, și pe bună dreptate, deoarece sa ocupat de relația dintre energia obiectelor de sistem și masa sistemului. Dar, în timp ce conceptul de masă relativist să promoveze și să disemineze alți fizicieni celebri ai timpului, Einstein însuși, pare să fi abandonat acest mod de gândire, de asemenea, și pentru un motiv bun. Așa a făcut comunitatea de fizica particulelor moderne.