Tiểu sử Đặc trưng Phân tích

Thay đổi hàng loạt. Làm thế nào để khối lượng tăng với tốc độ?

]

Trong một thời gian dài, cơ học lượng tử đã tự tin tin rằng khi tốc độ của một vật thể thay đổi thì khối lượng của nó cũng thay đổi theo. Khối lượng này được gọi là "tương đối tính" để nhấn mạnh tính biến thiên của nó. Hiện tại, sự lạc quan này đã nhạt đi một chút.

Trước đây, nhiều nhà khoa học đáng kính, với tất cả khả năng thiên tài của mình, đã cố gắng chỉ ra lý do tại sao và làm thế nào để khối lượng cơ thể tăng lên với tốc độ ngày càng tăng. Và điều này đã thành công một phần và hóa ra khối lượng luôn tăng theo quan hệ m = (1).

Ví dụ, hiện tượng này đã được xác nhận trong các thí nghiệm của Kaufman với các hạt. Nhưng không ai hiểu tại sao khối lượng của một cơ thể lại đột ngột tăng lên khi tốc độ của cơ thể đó tăng lên, thậm chí còn tăng đến vô cùng. Ít người quan tâm đến việc khối lượng này đến từ đâu. Không ai có thể giải thích hiện tượng này, vì vậy nhiều nhà khoa học và những người ngu dốt đã không tin vào nó. Họ tin vào mắt họ, kinh nghiệm của họ - khối lượng là một giá trị không đổi. Không có thời kỳ "khối lượng tương đối tính". Nhưng, cả những người tin vào sự tồn tại của một khối lượng như vậy và những người không tin, với sự kiên trì lớn nhất đều thừa nhận rằng photon không có khối lượng. Khi bạn đọc về nó, bạn sẽ thấy chúng ta đã rời xa người Neanderthal không bao xa. Nếu ai đó nói với một người Neanderthal đang ngồi trong hang rằng có một chiếc da nước trong hang của anh ta, anh ta sẽ không bao giờ tin điều đó. Tôi chỉ vào hộp sọ của một con voi ma mút và nói rằng thậm chí không có một giọt nước nào trong hang. Bất kể bạn nói gì với anh ta về độ ẩm, sự bay hơi, về phân tử, bất kể bạn đưa ra công thức gì, anh ta có thể vẫn không bị thuyết phục. Chúng ta cũng vậy - một photon có động lượng, năng lượng, tốc độ, nhưng không có khối lượng. Chúng ta biết rằng electron có khối lượng, và mọi người đều biết điều này. Chúng ta biết mọi thứ, ngoại trừ điều chính thống, rằng electron phát ra photon. Chà, một photon đã phát ra một electron, thay đổi tốc độ của nó, lại tăng tốc, nó lại phát ra một số photon, v.v. Điều này có thể được thực hiện trong máy va chạm mà không gặp khó khăn. Vậy thì sao? Electron có giữ nguyên sau tất cả các lần phóng xạ không? Hay năng lượng đã bay đi, nhưng khối lượng vẫn còn? Bạn đã xoay xở để vắt hết năng lượng ra khỏi electron trong Máy va chạm Lớn và lấy boson Higgs?

Xem loại cháo gì? Hiểu liệu khối lượng này tồn tại, hoặc nó không tồn tại, hoặc bằng cách nào đó không phải như vậy. Ai đó đã chứng minh hoặc gợi ý một cách thuyết phục rằng khối lượng của một hạt không phụ thuộc vào tốc độ của nó và là một bất biến. Vì vậy biểu thức (1) là vô nghĩa.

Mọi thứ đều đúng vị trí nếu bạn hiểu rằng photon có khối lượng. Đúng, đây là một giá trị rất nhỏ và chúng tôi không thể đo được, cũng như người Neanderthal không thể đo lượng nước bay hơi. R. Feynman trong QED của mình nói rằng lực tương tác hấp dẫn “... giữa hai điện tử 1 với 40 số không yếu hơn điện một lần (có thể có 41 số không)”.

Sergei Semikov, một người say mê ngưỡng mộ lý thuyết phát xạ của Walter Ritz, đã viết trong bài báo “Về bản chất của khối lượng và thời gian” (một bài báo đăng trên tạp chí “Inzhener” số 5 năm 2006):

“Vì lực tương tác điện F của hai electron mạnh hơn lực hấp dẫn G 1042 lần, nên có khoảng bao nhiêu biến trở chứa một electron. Trong trường hợp này, có thể hiểu được tại sao một electron, liên tục phát ra vô số biến trở, hầu như không giảm trọng lượng ”.

Vì lý do nào đó anh ấy gọi là Rheons "các hạt mang ảnh hưởng điện từ", theo Ritz.

Và trực giác tôi muốn tin vào điều đó. Bây giờ hầu như không ai tin rằng electron là một loại nguyên khối nào đó. Giả định rằng một electron bao gồm 100, 1000 hoặc thậm chí một triệu hạt nhỏ cũng không làm ấm linh hồn. Nếu có 100 hoặc 1000 thành phần trong một electron, điều này sẽ tự thể hiện trong một cái gì đó.

Thông thường nói rằng nếu một phần được lấy đi từ một thứ gì đó, thì nó đã mất đi một phần của thứ bị lấy đi. Nếu là đại trà thì bây giờ ít hơn. Đừng nhầm lẫn với một cái hố: chúng tôi chọn một cái ở đó, và một cái khác được thêm vào. Do đó, có thể giả định rằng sau khi phát ra một photon (nó có thể là nhiều lượng tử), electron không "trở nên nặng hơn", mà ngược lại, "tốt hơn". Và khi một photon bị hấp thụ, thì "trọng lượng" của electron sẽ xảy ra. Vì vậy, khối lượng của một electron là một đại lượng khá phụ gia. Và làm thế nào bạn có thể thấy "trọng số" này? Nó có thể đến từ đâu? Có lẽ điều này đã được quan sát thấy trong máy gia tốc. Nếu một êlectron được tăng tốc trong một máy gia tốc, thì có thể thấy rằng để đạt được gia tốc bằng cùng một giá trị ở vận tốc 10 km / s và 1000 km / s thì đơn vị gia tốc cần công suất khác nhau. Từ đó có thể dễ dàng kết luận rằng khối lượng của êlectron đã tăng lên. Và thực sự, nó đã tăng lên không chỉ không hoàn toàn (nó đã giảm hoàn toàn), mà còn tương đối với lực tạo cho nó gia tốc. Chuyện đã xảy ra như thế nào? Hãy tưởng tượng một mặt phẳng, hoặc gần nó, điện trường, vì vậy nó sẽ luôn tự động bật ra nếu trường gia tốc có diện tích lớn hơn trường electron. Nó tạo ra gia tốc cho electron. Sau khi photon được phát ra, một phần khối lượng (điện tích) đã bị mất đi. Và điện tích được phân bố trong electron tỷ lệ nghịch với bình phương bán kính. Kết quả là, khối lượng sẽ giảm chậm hơn so với tiết diện của điện tích, tức là điện tử. Điều này có nghĩa là trên một đơn vị khối lượng cho cùng một gia tốc, mật độ trường gia tốc ngày càng nhiều hơn sẽ được yêu cầu. Do đó xuất hiện "trọng lượng". Nếu lực không được phân bố mà là điểm, thì hiệu ứng như vậy sẽ không được quan sát thấy. Công bằng mà nói, tất cả những điều này có thể được tính toán và xác nhận hoặc bác bỏ giả thuyết này. Và nó là mong muốn để làm điều này, vì tình hình rất tồi tệ, đặc biệt là trong lĩnh vực giáo dục.

Trong bộ sưu tập phương pháp "Giúp giáo viên và học sinh" biên tập.POIPKRO, 1998, số 6, trang 106-111. Đồng tác giả N.V. Ryabtseva đã xuất bản một bài báo Làm thế nào mà lầm tưởng về "khối lượng tương đối tính" hình thành. Nó nói rằng:

“Ý tưởng về sự phụ thuộc của khối lượng một electron vào tốc độ chuyển động của nó được Kaufman đưa ra vào năm 1896-98. Ông đã tiến hành thí nghiệm về sự lệch của tia âm cực trong từ trường. Đương nhiên, trong các tính toán của mình, ông đã sử dụng các biểu thức cổ điển cho động lượng và động năng của electron (sẽ mất 7-9 năm nữa trước khi tạo ra SRT). Các tính toán của Kaufman dẫn đến một công thức mà từ đó nó theo đó điện tích riêng của một electron, e / m, phụ thuộc vào vận tốc của nó. Và vì ngay cả Faraday cũng đưa ra định luật bảo toàn điện tích, Kaufman đã gợi ý rằng khối lượng của một electron phụ thuộc vào tốc độ ”.

Và kết luận từ câu trích dẫn này là gì? Những ai chưa đọc bài viết này sẽ không bao giờ đoán được. Chỉ có một kết luận - khái niệm khối lượng tương đối tính đã được đưa ra trước khi SRT ra đời. Những người viết bài này không quan tâm đến thực tế là điện tích riêng của một êlectron e / m phụ thuộc vào tốc độ của nó. Hiện tượng vật lí nào đã xảy ra làm thay đổi tỉ lệ điện tích và khối lượng? Điều gì đã thay đổi trong chính electron? Lực đã tác dụng lên êlectron như thế nào và như thế nào? Tại sao họ quyết định rằng khối lượng, chứ không phải điện tích, hoặc cả hai, đều thay đổi theo tỷ lệ này? Những câu hỏi này và những câu hỏi khác không khiến họ quan tâm. Và ngay cả thực tế là photon, theo quan điểm của họ, không có khối lượng, được chấp nhận như một sự thật không thể chối cãi, mặc dù không có sự biện minh nào cho điều này. Từ "tương đối tính" được hiểu là "xanh", "cao" hoặc bất cứ thứ gì. "Relativistic" có nghĩa là tương đối. Tương đối - liên quan đến cái gì? Về lực gia tốc khối lượng này. Khối lượng không nhất thiết phải tăng, giả sử lực không đổi. Khối lượng có thể giảm tuyệt đối, nhưng lực có thể giảm nhanh hơn nữa và hóa ra khối lượng tăng lên so với lực. Đây là những gì Kaufman đã thấy, và điều này xác nhận sự tồn tại của hiện tượng tương đối khối lượng. Khi ở trong một máy va chạm hoặc bất kỳ máy gia tốc nào khác, mọi người đều tăng và tăng tổng công suất để gia tốc một hạt, thì càng ngày càng ít công suất thuộc về hạt này, và có vẻ như khối lượng của nó đang lớn dần lên.

Bạn trực tiếp ngạc nhiên bởi các nhà khoa học của chúng tôi:

“Và chỉ vào năm 1977, một cuốn sách giáo khoa đại học về SRT của V. A. Ugarov đã được xuất bản, trong đó lần đầu tiên trong tài liệu giáo dục của chúng tôi không chỉ khái niệm RM không được sử dụng, mà còn có một đoạn văn đặc biệt, trong đó không có bất kỳ nội dung vật lý trong RM được hiển thị một cách hợp lý. Nhưng các chương trình trường học và đại học về vật lý, khoa học đại chúng rộng rãi và bất kỳ tài liệu nào khác liên quan đến SRT vẫn tiếp tục thảo luận một cách nhiệt tình về sự phụ thuộc của khối lượng của một vật chuyển động vào tốc độ chuyển động của nó. Nó đòi hỏi sự can thiệp của nhà vật lý lý thuyết lỗi lạc của Liên Xô L.B. Okun, người đã xuất bản một bài báo lớn trên tạp chí quốc tế "Tiến bộ trong khoa học vật lý" với tiêu đề "Khái niệm về khối lượng" (1989). Sau đó, tạp chí "Vật lý ở trường" đã đăng một bài báo của một trong những tác giả của báo cáo này với tựa đề "Có tồn tại một khối lượng tương đối tính không?" (1994). Trước đó, sách giáo khoa của ông đã được xuất bản (Thuyết tương đối hẹp của G.A. Rozman (1992). Những ấn phẩm này và các ấn phẩm khác về RM đã buộc những người biên soạn chương trình trường học và đại học và thiết bị hỗ trợ giảng dạy cuối cùng loại bỏ khái niệm RM. Sách giáo khoa phổ thông mới xuất hiện ("Vật lý- 11 "dưới sự chủ biên của A.A. Pinsky," Physics-11 "dưới sự chủ biên của Shakhmaev N.M." Physics-10 "Gromov S.V.), phác thảo những điều cơ bản của SRT ở cấp độ khoa học và phương pháp luận hiện đại. Hãy hy vọng rằng thế hệ giáo viên mới sẽ không sử dụng khái niệm RM và vật lý sẽ quên đi một huyền thoại nữa liên quan đến việc giải thích SRT ” .

Tôi không biết V. A. Ugarov được kính trọng đã thể hiện một cách hợp lý như thế nào "Không có bất kỳ nội dung vật lý nào trong RM", nhưng tôi nghĩ điều đó không “hợp lý” hơn ông Rozman đã chứng minh rằng một quả bóng ở bất kỳ ISO nào cũng sẽ giống như một quả bóng. Chúng tôi sẽ không phân tích ví dụ này, chúng tôi chỉ lưu ý rằng logic của Rozman là tín hiệu từ tất cả các điểm của khối, đến mắt hoặc thiết bị ghi âm khác, đến cùng một lúc, điều này chỉ có thể xảy ra từ một bức ảnh của khối.

Skolkovo của chúng ta sẽ không sớm biến thành Thung lũng Silicon nếu chúng ta học từ những cuốn sách giáo khoa như vậy.

Tôi không biết mình đến từ đâu, mình sẽ đi đâu, hay thậm chí là mình là ai.

E. Schrödinger

Trong một số công trình, một hiệu ứng thú vị đã được ghi nhận, bao gồm sự thay đổi trọng lượng của các vật thể khi có các khối lượng quay. Sự thay đổi trọng lượng xảy ra dọc theo trục quay của khối lượng. Trong các công trình của N. Kozyrev, người ta đã quan sát thấy sự thay đổi trọng lượng của một con quay hồi chuyển. Hơn nữa, tùy thuộc vào hướng quay của rôto con quay hồi chuyển, có thể xảy ra sự giảm hoặc tăng trọng lượng của chính con quay hồi chuyển. Trong công trình của E. Podkletnov, người ta đã quan sát thấy sự giảm trọng lượng của một vật nằm phía trên đĩa quay siêu dẫn, đặt trong từ trường. Trong công trình của V. Roshchin và S. Godin, trọng lượng của một đĩa quay khổng lồ làm bằng vật liệu từ tính, mà bản thân nó là một nguồn của từ trường, đã được giảm bớt.

Trong các thí nghiệm này, một yếu tố chung có thể được xác định - sự hiện diện của một khối lượng quay.

Sự quay vốn có trong tất cả các đối tượng của Vũ trụ của chúng ta, từ mô hình thu nhỏ đến mô hình vũ trụ vĩ mô. Các hạt cơ bản có mômen cơ học riêng của chúng - quay, tất cả các hành tinh, ngôi sao, thiên hà cũng quay quanh trục của chúng. Nói cách khác, chuyển động quay của bất kỳ đối tượng vật chất nào quanh trục của nó là thuộc tính vốn có của nó. Một câu hỏi tự nhiên được đặt ra: lý do của sự luân chuyển như vậy là gì?

Nếu giả thuyết về trường thời gian và tác động của nó lên không gian là đúng, thì chúng ta có thể cho rằng sự giãn nở của không gian xảy ra do sự quay của nó dưới tác động của trường thời gian. Nghĩa là, trường chronofield trong thế giới ba chiều của chúng ta mở rộng không gian, từ khu vực không gian con đến khu vực siêu không gian, quay nó theo một sự phụ thuộc được xác định chặt chẽ.

Như đã lưu ý, khi có một khối lượng hấp dẫn, năng lượng của trường thời gian giảm đi, không gian giãn nở chậm hơn, dẫn đến sự xuất hiện của lực hấp dẫn. Khi bạn di chuyển ra khỏi khối lượng hấp dẫn, năng lượng của trường thời gian tăng lên, tốc độ giãn nở của không gian tăng lên và hiệu ứng hấp dẫn giảm. Nếu trong bất kỳ khu vực nào gần khối lượng hấp dẫn bằng bất kỳ cách nào để tăng hoặc giảm tốc độ giãn nở của không gian, thì điều này sẽ dẫn đến sự thay đổi trọng lượng của các vật thể nằm trong khu vực này.

Có khả năng là các thí nghiệm với các khối lượng quay đã gây ra sự thay đổi như vậy trong tốc độ giãn nở của không gian. Không gian tương tác bằng cách nào đó với khối lượng đang quay. Với tốc độ quay đủ lớn của một vật thể khối lượng lớn, có thể tăng hoặc giảm tốc độ giãn nở của không gian và theo đó, thay đổi trọng lượng của các vật thể nằm dọc theo trục quay.

Tác giả đã cố gắng kiểm tra giả định đã nêu bằng thực nghiệm. Một con quay hồi chuyển của máy bay được coi là một khối quay. Sơ đồ của thí nghiệm tương ứng với thí nghiệm của E. Podkletnov. Các khối lượng vật liệu có mật độ khác nhau được cân trên một cân phân tích với độ chính xác đo lên đến 0,05 mg. Trọng lượng của hàng hóa là 10 gr. Một con quay hồi chuyển được đặt dưới chảo cân có tải trọng, quay với tốc độ khá cao. Tần số của nguồn điện cho con quay hồi chuyển là 400 Hz. Con quay hồi chuyển có khối lượng khác nhau với mômen quán tính khác nhau đã được sử dụng. Trọng lượng tối đa của rôto con quay đạt 1200 g, con quay được quay theo cả chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ.

Các thí nghiệm dài hạn từ nửa cuối tháng 3 đến tháng 8 năm 2002 không cho kết quả khả quan. Đôi khi quan sát thấy sự sai lệch nhỏ của trọng lượng trong một lần phân chia. Chúng có thể được cho là do lỗi phát sinh do rung động hoặc bất kỳ tác động bên ngoài nào khác. Tuy nhiên, bản chất của những sai lệch này là rõ ràng. Khi quay con quay ngược chiều kim đồng hồ, trọng lượng giảm và theo chiều kim đồng hồ - tăng lên.

Trong quá trình thí nghiệm, vị trí của con quay, hướng trục của nó, thay đổi theo các góc khác nhau so với đường chân trời. Nhưng điều này cũng không mang lại kết quả nào.

Trong công trình của mình, N. Kozyrev lưu ý rằng sự thay đổi trọng lượng của con quay hồi chuyển có thể được phát hiện vào cuối mùa thu và mùa đông, và ngay cả trong trường hợp này, các số đọc đã thay đổi trong ngày. Rõ ràng, điều này là do vị trí của Trái đất so với Mặt trời. N. Kozyrev đã tiến hành các thí nghiệm của mình tại đài quan sát Pulkovo, nằm gần 60 ° vĩ độ bắc. Vào mùa đông, vị trí của Trái đất so với Mặt trời sao cho hướng của trọng lực tại vĩ độ này gần như vuông góc với mặt phẳng của hoàng đạo (7 °) vào ban ngày. Những thứ kia. trục quay của con quay thực tế song song với trục của mặt phẳng hoàng đạo. Vào mùa hè, để có được kết quả, thí nghiệm phải được thử vào ban đêm. Có lẽ chính lý do đó đã không cho phép lặp lại thí nghiệm của E. Podkletnov trong các phòng thí nghiệm khác.

Ở vĩ độ của thành phố Zhitomir (khoảng 50 ° N), nơi tác giả thực hiện các thí nghiệm, góc giữa hướng của trọng lực và phương vuông góc với mặt phẳng của hoàng đạo gần như là 63 ° vào mùa hè. Có lẽ vì lý do này, chỉ có những sai lệch nhỏ đã được quan sát thấy. Nhưng cũng có thể tác dụng của nó cũng là cân bằng trọng lượng. Trong trường hợp này, sự khác biệt về trọng lượng biểu hiện do khoảng cách khác nhau từ trọng lượng đã cân và đang cân đến con quay hồi chuyển.

Người ta có thể hình dung cơ chế thay đổi trọng lượng như sau. Sự quay của các khối lượng hấp dẫn và các vật thể và hệ thống khác trong Vũ trụ xảy ra dưới ảnh hưởng của trường thời gian. Nhưng sự quay xảy ra quanh một trục duy nhất, vị trí của trục đó trong không gian phụ thuộc vào một số yếu tố mà chúng ta vẫn chưa biết. Theo đó, với sự hiện diện của các vật thể quay như vậy, việc mở rộng không gian dưới tác động của trường thời gian sẽ thu được một nhân vật được định hướng. Có nghĩa là, theo hướng trục quay của hệ thống, sự mở rộng không gian sẽ xảy ra nhanh hơn bất kỳ hướng nào khác.

Không gian có thể được biểu diễn như một chất khí lượng tử lấp đầy mọi thứ ngay cả bên trong hạt nhân nguyên tử. Có một sự tương tác giữa không gian và các đối tượng vật chất mà nó nằm trong đó, có thể được tăng cường dưới tác động của các yếu tố bên ngoài, ví dụ, khi có từ trường. Nếu khối lượng quay nằm trong mặt phẳng quay của hệ hấp dẫn và quay cùng chiều với tốc độ đủ lớn thì dọc theo trục quay không gian sẽ giãn ra nhanh hơn do tương tác của không gian và khối lượng quay. Khi hướng của trọng lực và sự giãn nở của không gian trùng nhau thì trọng lượng của các vật sẽ giảm đi. Với chuyển động quay ngược lại, việc mở rộng không gian sẽ chậm lại, dẫn đến tăng trọng lượng.

Trong những trường hợp mà hướng tác dụng của lực hấp dẫn và sự giãn nở của không gian không trùng nhau, lực tạo ra thay đổi không đáng kể và rất khó đăng ký.

Khối lượng quay sẽ thay đổi cường độ của trường hấp dẫn tại một nơi cụ thể. Trong công thức về cường độ của trường hấp dẫn g = (G· M) / R 2 hằng số hấp dẫn G và khối lượng của trái đất M không thể thay đổi. Do đó, giá trị thay đổi R là khoảng cách từ tâm trái đất đến vật được cân. Do không gian mở rộng thêm, giá trị này tăng thêm Δ R. Có nghĩa là, tải trọng, như nó vốn có, tăng lên trên bề mặt Trái đất bằng lượng này, dẫn đến sự thay đổi cường độ của trường hấp dẫn g " = (G· M) / (R + Δ R) 2 .

Trong trường hợp mở rộng không gian chậm lại, giá trị của Δ R sẽ được khấu trừ từ Rđiều này sẽ dẫn đến tăng cân.

Các thí nghiệm về sự thay đổi trọng lượng khi có khối lượng quay không cho phép đạt được độ chính xác của phép đo cao. Có lẽ tốc độ quay của con quay không đủ để làm thay đổi trọng lượng một cách đáng kể, vì không gian mở rộng thêm là không đáng kể. Nếu các thí nghiệm như vậy được thực hiện với đồng hồ lượng tử, thì có thể đạt được độ chính xác đo cao hơn bằng cách so sánh số đọc của hai đồng hồ. Trong một khu vực mà không gian mở rộng nhanh hơn, cường độ chronofield tăng lên, đồng hồ sẽ chạy nhanh hơn và ngược lại.

Nguồn thông tin:

  1. Kozyrev N.A. Về khả năng thực nghiệm điều tra các thuộc tính của thời gian. // Thời gian trong Khoa học và Triết học. Praga, 1971. Trang 111 ... 132.
  2. Roshchin V.V., Godin S.M. Nghiên cứu thực nghiệm hiệu ứng phi tuyến trong hệ từ động. , Năm 2001.
  3. Yumashev V.E.

MỐI LIÊN QUAN ĐẶC BIỆT 3 - MASS VÀ NĂNG LƯỢNG

Trong công trình trên về thuyết tương đối của Einstein (xem trang 163), người ta đã chứng minh rằng khối lượng của một vật phụ thuộc vào tốc độ của nó, và nếu truyền năng lượng cho cơ thể, thì khối lượng của nó tăng lên và khi mất năng lượng, khối lượng của nó giảm dần.

Khối lượng là thước đo quán tính, tức là đặc tính của cơ thể để duy trì trạng thái chuyển động hoặc nghỉ ngơi. Einstein đã chứng minh rằng khối lượng m của một vật phụ thuộc vào tốc độ υ của nó theo phương trình m = γ m 0, trong đó m 0 là khối lượng nghỉ của vật thể, γ là hệ số Lorentz bằng (1 - υ 2 / c 2) - 1/2.

Năng lượng là khả năng của một cơ thể để làm việc. Nhà khoa học đã chứng minh rằng nếu cơ thể được cung cấp một lượng năng lượng ΔE, thì khối lượng của nó thay đổi một lượng Δm theo phương trình ΔE = Δts 2, trong đó c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Vật khối lượng m có tổng năng lượng E = mc 2

Sự thay đổi về khối lượng do sự thay đổi của lượng năng lượng là không đáng kể đối với các phản ứng hóa học và chuyển động của các vật thể so với Trái đất.

Để một vật có khối lượng 1 kg bứt ra khỏi Trái đất và rời khỏi nó, nó cần được cung cấp một năng lượng 64 MJ, năng lượng này sẽ làm tăng khối lượng của vật và Trái đất một lượng không đáng kể.

Trong các phản ứng hóa học điển hình, người ta quan sát thấy sự thay đổi năng lượng theo thứ tự của một electron volt (1,6 x 10 19 J). Trong trường hợp này, khối lượng thay đổi một giá trị nhỏ hơn nhiều so với khối lượng của electron.

Những thay đổi về khối lượng gây ra bởi sự thay đổi năng lượng là rất quan trọng trong phản ứng hạt nhân, trong đó các lực cực mạnh giữ proton và neutron lại với nhau, vượt qua lực đẩy tĩnh điện của proton, trừ khi hạt nhân không bền bị phân rã. Trong phản ứng hạt nhân, sự thay đổi năng lượng xảy ra theo thứ tự MeV trên mỗi nucleon, lớn hơn khoảng một triệu lần so với trong phản ứng hóa học. Do đó, sự thay đổi khối lượng với sự thay đổi năng lượng 1 MeV là khá đáng kể so với khối lượng nghỉ của nucleon. Cơ chế mà khối lượng của một vật thay đổi với sự thay đổi năng lượng vẫn chưa hoàn toàn rõ ràng, mặc dù có rất nhiều bằng chứng thực nghiệm cho phương trình E = mc 2.

Y Bền Igo

Khối lượng của một electron có thay đổi theo "trạng thái năng lượng" của nó không?

Khi một điện tử hấp thụ một photon, nó sẽ chuyển sang trạng thái năng lượng cao hơn và đi vào quỹ đạo / lớp vỏ phía trên.

Liệu (và nên) sự hấp thụ năng lượng này có ảnh hưởng đến khối lượng của nó không (mặc dù rất ít)?

Chúng ta có thể đo khối lượng của một electron khi nó vẫn còn liên kết với hạt nhân không?

Aron

Phụ thuộc vào khối lượng mà bạn đang đề cập đến ... Bạn đang nói về khối lượng hấp dẫn hay khối lượng quán tính hay khối lượng nghỉ?

Jeffrey

@Aron Đó là một tuyên bố rất sai lầm. Tôi thậm chí muốn nói rằng điều này hoàn toàn sai, vì theo như chúng ta biết, khối lượng quán tính và khối lượng hấp dẫn là như nhau. Hơn nữa, nếu bạn không cố gắng phân biệt chúng với một số âm sắc lớn (như mật độ năng lượng khối lượng), thì khối lượng nghỉ cũng tương đương với hai thuật ngữ còn lại. Tôi không chắc bạn đang cố gắng đạt được điều gì, nhưng tôi nghĩ điều này thực sự gây nhầm lẫn cho vấn đề hiện tại.

Aron

@geoffery. Bạn rất sai lầm. Khối lượng nghỉ và khối lượng quán tính KHÔNG tương đương nhau ngoại trừ khối lượng ở trạng thái nghỉ. SR đơn giản. Đúng, khối lượng quán tính và khối lượng hấp dẫn trong các hạt lớn tương đương với vài phần triệu, nhưng tôi không chắc về những thứ như lỗ.

Ruslan

@Aron Không, bạn rất sai. Theo nguyên lý tương đương GR, khối lượng quán tính và trọng trường hoàn toàn giống nhau. Và chúng bằng khối lượng nghỉ. Nếu bạn thể hiện khác đi, đó sẽ là một khám phá lớn.

Peltio

Hãy chỉ thêm rằng đối với các điện tử tương tác với một mạng tinh thể của nguyên tử (đặc biệt là trong chất bán dẫn), cũng có khái niệm "khối lượng hiệu dụng". Nó chỉ là một thiết bị để tổng hợp hiệu ứng của một tương tác (ít nhiều giống như "khối lượng tương đối tính"), nhưng nó sẽ có ích khi làm việc với các tinh thể.

Câu trả lời

John Rennie

Đây thực sự là một nhận xét mở rộng về câu trả lời của Jeffrey, vì vậy hãy mô tả câu trả lời của Jeffrey, không phải câu trả lời này.

Khối lượng của một nguyên tử hydro 1,67353270 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> 1,67353270 × 10 1,67353270 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> 1,67353270 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> - 27 1,67353270 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> 1,67353270 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> 1,67353270 1,67353270 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> × 1,67353270 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> 10 1,67353270 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> - 1,67353270 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> 27 Kilôgam. Nếu bạn cộng khối lượng của một proton và một electron lại với nhau, chúng 1,67353272 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> 1,67353272 × 10 1,67353272 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> 1,67353272 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> - 27 1,67353272 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> 1,67353272 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> 1,67353272 1,67353272 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> × 1,67353272 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> 10 1,67353272 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> - 1,67353272 × 10 - 27 "vai trò =" bản trình bày "style =" vị trí: tương đối; "> 27 Kilôgam. Sự khác biệt là khoảng 13,6 eV, đó là năng lượng ion hóa của hydro (mặc dù cần lưu ý rằng sai số thực nghiệm về khối lượng không nhỏ hơn nhiều so với sự khác biệt, vì vậy đây chỉ là một giá trị gần đúng).

Điều này không làm bạn ngạc nhiên, bởi vì bạn phải thêm năng lượng (dưới dạng một photon 13,6 eV) để tách nguyên tử hydro thành một proton và electron tự do, và điều này làm tăng thêm khối lượng theo phương trình nổi tiếng của Einstein E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> E E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> = m với E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> 2 E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> E E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> == E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> m E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> c E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> 2 Vì vậy, đây là một ví dụ trực tiếp về tăng khối lượng mà bạn mô tả.

Tuy nhiên, không thể nói rằng đây là sự gia tăng khối lượng của một electron hay một proton. Đây là sự gia tăng khối lượng của hệ thống kết hợp. Khối lượng không đổi của electron và proton là không đổi và không phụ thuộc vào việc chúng nằm trong nguyên tử hay chuyển động tự do. Sự thay đổi khối lượng đến từ sự thay đổi năng lượng liên kết của hệ.

Jeffrey

Khối lượng còn lại của một hạt không bao giờ thay đổi. Khối lượng của nó là một hằng số tự nhiên và là một trong những số xác định duy nhất nó (ví dụ: vòng quay của nó). Mặt khác, khối lượng bất biến của hệ nguyên tử tăng lên khi một electron bị kích thích, đưa nguyên tử vào trạng thái có năng lượng cao hơn. Theo nghĩa này, nguyên tử (chứ không phải electron) trở nên "nặng hơn" do năng lượng của cấu hình bên trong của các hạt tăng lên.

Y Bền Igo

Vì vậy, nguyên tử nói chung trở nên nặng hơn trong khi vật chất của thành phần của nó vẫn có cùng khối lượng? Theo vật chất, ý tôi là các hạt. Vậy tổng khối lượng của một nguyên tử hấp thụ photon tăng lên là do thành phần năng lượng của nó chứ không phải do khối lượng của hạt tăng lên?

Jeffrey

Về cơ bản là có. Giải thích khái niệm dựa trên tổng thể E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> E E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> = m với E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> 2 E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> E E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> == E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> m E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> c E = m c 2 "role =" Presentation "style =" position: relative; "> 2ý tưởng. Nói một cách đại khái, năng lượng tăng của một nguyên tử được chuyển thành khối lượng tăng của nguyên tử thông qua các hiệu ứng tương đối tính. Tôi nghĩ câu trả lời của John là một lời giải thích tuyệt vời.

dmckee ♦

Chỉ đúng nếu bạn sử dụng văn bản từ cơ quan quản lý Eisenhower (trích dẫn ấn bản thường xuyên của Vật lý SE) Khối lượng bất biến vẫn bất biến. Câu trả lời này cũng không hữu ích cho một electron liên kết, không có động lượng xác định rõ.

Y Bền Igo

Tôi nghĩ rằng không có cái gọi là "khối lượng bất biến" bởi vì tất cả các vật chất trong vũ trụ của chúng ta đều chuyển động không đổi. Vì vậy, tất cả các "khối lượng còn lại" đều có chút sai lệch nếu bạn giữ bức tranh lớn của vũ trụ trong tầm nhìn. Không?

HolgerFiedler

@YoustayIgo: Tuyệt vời.

Jeffrey

@YoustayIgo Ý tưởng đó, mà bạn giải thích trong nhận xét của mình ở đây, là một quan niệm sai lầm phổ biến do mọi người nghe rằng các hạt chuyển động ngày càng có khối lượng lớn. Theo thuyết tương đối hẹp, một hạt chuyển động nhanh thường khó tăng tốc hơn các định luật Newton dự đoán, điều này thường - và gây hiểu lầm - giống như tăng khối lượng của một hạt, trong khi thực tế nó chỉ là một sự thật của cơ học tương đối tính, tức là cơ học phi Newton. Thuyết tương đối là một thế giới mới dũng cảm. Hãy làm theo điều kiện của riêng bạn.

dmckee ♦

@YoustayIgo Khối lượng bất biến của một hạt hoặc hệ thống được định nghĩa là độ dài vectơ năng lượng-động lượng bốn. Vì vậy, nó là một đại lượng vô hướng Lorentz và nó được đo giống nhau trong không tí nào hệ thống tài liệu tham khảo. Tất cả các đại lượng vô hướng Lorentz (bao gồm cả thời gian thích hợp) đều có tính chất này, đó là lý do tại sao những người nghiêm túc về thuyết tương đối phụ thuộc rất nhiều vào chúng vì chúng chỉ là tất cả các loại phép tính. Hầu hết những người theo thuyết tương đối đều nói chỉ còn về khối lượng bất biến, từ bỏ khái niệm "khối lượng tương đối tính" không cần thiết, lỗi thời và sai lầm; không có nghĩa là không thể định nghĩa và sử dụng khái niệm này.

Jiza Mawuli Yao Emmanuel

Tôi đã làm một thí nghiệm để lấy dữ liệu về tần số của chuyển động tròn (f) và cách nó liên quan đến chiều dài (L) của con lắc. Trong thí nghiệm Iâng dịch chuyển con lắc qua biên một góc lớn để thực hiện một vòng tròn nằm ngang. Mười vòng quay được hẹn giờ.

Qua quan sát có thể thấy rằng tần số f tỉ lệ nghịch với chiều dài L của con lắc, nhưng tỉ lệ thuận với tốc độ v của chuyển động tròn đều.

f - kV / l. Giới thiệu f --_ w / 2pi và V-- rw f-- V / 2pirL. Từ phương trình này, tần số tỷ lệ nghịch với bán kính r.

Phép toán này từ thí nghiệm của tôi đã đưa ra các hệ quả đối với nguyên tử và các electron của nó, đó là: 1. Các electron ở gần hạt nhân có động năng cao và chúng chuyển động với tốc độ cao, trong khi những electron ở xa có thế năng cao và chúng chuyển động với tốc độ thấp . Do đó, động năng giảm dần khi bán kính tăng. 2. Điều này khẳng định nguyên lý bất định, nguyên lý tập trung vào vị trí và động lượng của các electron và vị trí của chúng tại một thời điểm nhất định. Các êlectron ở gần hạt nhân có động lượng lớn nên độ không đảm bảo về vị trí của chúng cao, nhưng các êlectron ở xa hạt nhân có động lượng ít hơn nên độ bất định về động lượng của chúng cao. Điều này là do tần số của chuyển động tròn của chúng. 3. Quan sát giải thích tại sao kích thước và khối lượng của các nguyên tử tăng theo nhóm trong bảng tuần hoàn là do bán kính của nguyên tử tăng lên và tần số chuyển động tròn đều của êlectron giảm. 4. Nhận xét chỉ ra rằng khối lượng và kích thước của các electron phụ thuộc vào khoảng cách của chúng với hạt nhân, do đó các electron trong cùng một nguyên tử có khối lượng khác nhau, mặc dù sự khác biệt là không đáng kể và có kích thước khác nhau. Vì vậy, các điện tử có kích thước, mặc dù chúng có thể là các hạt điểm. Tôi vẫn đang làm thử nghiệm. Thí nghiệm này giải thích một số điểm vô lý trong các hệ mặt trời và sự sắp xếp của chúng.

Tên tôi là Jidza Mawuli Yao Emmanuel đến từ Ghana ở Tây Phi. Sống ở Volta. Đang giảng dạy tại Trường Trung học Phổ thông Agbozume - Ketu South District. E-mail: [email được bảo vệ]

Nhớ lại quá trình vật lý đại cương về các phép biến đổi của Galileo. Các phép biến đổi này là một số cách để xác định xem một trường hợp nhất định có phải là tương đối tính hay không. Trường hợp tương đối tính có nghĩa là chuyển động ở tốc độ đủ cao. Độ lớn của các vận tốc như vậy dẫn đến thực tế là các phép biến đổi của Galileo trở nên không thể thực hiện được. Như bạn đã biết, các quy tắc chuyển đổi tọa độ này chỉ là một sự chuyển đổi từ một hệ tọa độ, đang ở trạng thái nghỉ, sang một hệ tọa độ khác (chuyển động).

Hãy nhớ rằng tốc độ tương ứng với trường hợp cơ học tương đối tính gần bằng tốc độ ánh sáng. Trong tình huống này, phép biến đổi tọa độ Lorentz phát huy tác dụng.

Động lượng tương đối tính

Viết biểu thức động lượng tương đối tính trong sách giáo khoa vật lý. Công thức cổ điển của động lượng, như bạn đã biết, là tích số của khối lượng vật thể và tốc độ của nó. Trong trường hợp tốc độ cao, một phép cộng tương đối tính điển hình được thêm vào biểu thức cổ điển của động lượng dưới dạng căn bậc hai của hiệu số giữa sự thống nhất và bình phương của tỷ số giữa tốc độ của cơ thể và tốc độ ánh sáng. Hệ số này phải ở trong, có tử số là đại diện cổ điển của động lượng.

Chú ý đến dạng biểu thức của động lượng tương đối tính. Nó có thể được chia thành hai phần: phần thứ nhất của sản phẩm là tỷ lệ giữa khối lượng cổ điển của cơ thể với phép cộng tương đối tính, phần thứ hai là tốc độ của cơ thể. Nếu chúng ta rút ra một phép tương tự với công thức của xung cổ điển, thì phần đầu tiên của xung tương đối tính có thể được coi là tổng khối lượng, đặc trưng cho trường hợp chuyển động ở tốc độ cao.

Khối lượng tương đối tính

Lưu ý rằng khối lượng của một vật sẽ phụ thuộc vào độ lớn của vận tốc của nó nếu biểu thức tương đối tính được coi là dạng tổng quát của khối lượng. Khối lượng cổ điển ở tử số của một phân số được gọi là khối lượng nghỉ. Từ tên của nó, rõ ràng là cơ thể có nó khi tốc độ của nó bằng không.

Nếu tốc độ của vật thể gần bằng tốc độ ánh sáng, thì mẫu số của biểu thức khối lượng có xu hướng bằng không và nó có xu hướng vô cùng. Do đó, khi tốc độ của một cơ thể tăng lên, thì khối lượng của nó cũng tăng lên. Hơn nữa, theo dạng biểu thức cho khối lượng của cơ thể, rõ ràng là những thay đổi chỉ trở nên đáng chú ý khi tốc độ của cơ thể đủ lớn và tỷ lệ giữa tốc độ chuyển động với tốc độ ánh sáng là thống nhất.