E mc2 що за формула. Енергоінформ - альтернативна енергетика, енергозбереження, інформаційно-комп'ютерні технології
На протилежних полюсах уявного світу науки знаходяться крик «Еврика!» і формула E \u003d mc 2. Перший символізує здатності тіла, явлені через власне тіло Архімеда, покрите крапельками води; друга ж - здатності духу. Адже якщо Архімед міг переживати закони природи фізично, то Ейнштейн є - і в цьому його сутність - чистий дух. Свій мозок він завішані медичній науці, в той час як його прах в присутності лише найближчих йому людей був розвіяний за вітром. Щоб уникнути нудних міркувань про вмістилище думки і про інших внутрішніх органах вчених, так само як і про плавучості Архімеда, сліпоти Галілея або про головні болі Ньютона, порахуємо достатньою визнати, що людина-мозок - це старий міф, який вдалося втілити (?) Досконало Стівену Хокінгу, скорчений в інвалідному кріслі-каталці символу легенди про привабливість великих умів: він розлучився, щоб одружитися на своїй колишній доглядальниці. Згідно з іншим міфом, менш визнаному, чиста думка досяжна лише через нехтування тілом, тіло ж має нести на собі сліди думки. Розбираючи один за одним всі нейрони великого Альберта, як колись аналізували сітківку Джона Дальтона (звідси «дальтонізм»), сподіваються знайти якусь недостатність або аномалію в нейронах, на зразок відсутності чутливих до зеленого світла клітин в оці Дальтона.
Це нескінченна і сміхотворна діяльність, із залученням сканерів і електронних мікроскопів, стала заключним акордом в довгій серії підозр і випробувань, яких зазнав Ейнштейн. Під час Першої світової війни деякі спраглі реваншу і ворожі до євреїв французи невпинно підкреслювали його германо-іудейське походження; потім цинічні спостерігачі говорили про снобізм, а охоплений заздрістю вчені звинувачували теорію відносності в тому, що вона - чиста гра розуму ... поки не накопичилося безліч підтверджують її експериментів. Тоді з Ейнштейна намірилися зробити батька атомної бомби - очевидно, за нездатністю бути батьком власних дітей, підло кинутих напризволяще. Нарешті, «шукали жінку» - і знайшли його перше кохання Мілева Марич, якій спробували приписати материнство теорії відносності. Останній за рахунком епізод пов'язаний з пущений по салонах слухом, що Ейнштейн нібито був божевільним, - це все пояснювало, і світ зміг зітхнути з полегшенням.
Чому ж стільки ненависті до нашого славного Альберту, що не носівшему шкарпеток, сторона світського життя і понад усе ставив задоволення покурити трубку в куточку біля каміна? Тому, що він посмів засумніватися в очевидному. відмовитися від найнадійніших істин, вкорінених у свідомості обивателя, що передавалися від покоління до покоління так само справно, як генетична інформація, істин, на яких грунтувалася святая святих раціональної думки. Збаламутив матерію і енергію, перемішавши час з простором, він підготував усе необхідне для підпилювання сука, на якому спочиває (ледве тримається?) Наше душевне здоров'я. Якщо час не буде більше тим, чим було раніше, що ж стане з нами? Після цього Ейнштейн стає в повсякденному підсвідомості ворогом номер один, що підлягають знищенню за всяку ціну. Він або більш злокознен, ніж хоче здаватися (справжній Фауст-самозванець!), Або прибув до нас з іншої планети (а його E \u003d mc 2 звучить немов чотири ноти з «Контактів третього типу»), або безумець, якого вдалося замкнути до кінця днів в Прінстонському університеті. У будь-якому випадку його необхідно було містифікувати від голови до п'ят, включаючи його мову (висунутий), його мозок (розчленований) і його формулу (магічну).
від Агу! \u003d Mc 2 до E \u003d M6 через E \u003d C-17 (Блакитні джинси) і HP \u003d Mc2 (Пропозиції зайнятості) не злічити прикладів слави знаменитої формули, що виражає еквівалентність енергії і маси. Ролан Барт в «мозок Ейнштейна» виявляє в ній архетип одкровення:
історична формула E \u003d mc 2 своєю несподіваною простотою являє майже чисту ідею ключа, голого, лінійного, виконаного з цілісного шматка металу, з абсолютно магічною простотою відкриває двері, в яку ломилися протягом століть.
Однак успіх формули не був негайним. Рівняння довгий час ховалося в тіні фрази «все відносно», цілком слушною і набагато більш доступною для здорового глузду, і стало по-справжньому знаменитим тільки після того, як виявилася його справжня міць, а саме - його зв'язок з бомбою, яка не залежить від факту , що ні він сам, ні його автор жодним чином не причетні до її створення. Поштовхом до побудови бомби послужили відкриття радіоактивності і з'ясування структури атома, а зовсім не теорія відносності. Але потрібно ж було підібрати атомному апокаліпсису відповідну формулу і якогось занепалого архангела на роль покровителя. Кастинг пройшов швидко: за масштабом один Ейнштейнгоділся на цю роль.
«Несподівана простота» формули виразно подвоїлася естетичною привабливістю. Хоча в цілому рівняння здаються огидними, заперечувати витонченість деяких з них ніхто не стане. Хай вибачить нас Ньютон, але в його f \u003d Gmm "/ r 2 привабливості не багато; U \u003d RI вже краще, тільки віддає смаленим, а P \u003d mg дещо важкувато. Від Ейнштейна цілком би згодилася R ik \u003d 0, Прославляючи одночасно і загальну відносність, одностайно визнану найкрасивішою з фізичних теорій, та тільки тензор кривизни не піддається осмисленню непосвячених. А що таке маса і енергія, все на світі знають, або думають, що знають. E \u003d mc 2... Ось рівняння, що виділяють світло, і навіть світло в квадраті! Не важливо, що воно означає. Напевно E може бути енергією, випромінюваної Сонцем, коли воно втрачає масу m в ході ядерної реакції, яка змушує його сяяти, або енергією, виділеної в результаті вибуху атомної бомби, коли ділиться уран втрачає свою масу. По правді кажучи, краще забути це все і споглядати E \u003d mc 2 як щось в кінцевому підсумку незбагненне. Важливо лише, що якесь людська істота змогло отримати доступ до подібного секрету.
Гіпотеза про одкровення безсумнівно цікава, але вона в рівній мірі застосовні до Ньютону або Леонардо да Вінчі. Американський історик науки Джеральд Холтон, великий фахівець з Ейнштейну, запропонував іншу, менш загальну. З неї випливає, що думка Ейнштейна, геній якого полягав у вмінні виявляти ассимметрии в фізичних законах, вирішувати парадокси і об'єднувати полярні протилежності, абсолютно невіддільна від його особистості, до крайності парадоксальною: він був одночасно мудрим старцем та сміливим хлопчиком, громадським діячем і відлюдником, раціоналістом і людиною, що покладається на свою інтуїцію, атеїстом і віруючим. Він так і проситься на роль емблеми гри в містифікації, а будь-яка його личина негайно викликає в розумі іншу, протилежну. З іншого боку, говорить нам Холтон, «його стиль життя був скальковані з законів природи». Справді, якщо Гійом (Вільям) Оккам (1285-1349) прославився завдяки своїй бритві ( «не слід використовувати більше сутностей. Якщо можна обійтися їх меншою кількістю»), то Ейнштейн нею голився: «Я голюся з милом. Два мила - це занадто складно ». Зрештою, Ейнштейн нічого не розповідав, правильніше сказати - він не міг втриматися від відкриттів. Він був настільки природний, що коштувало йому зануритися в себе, як природа розкривала свої закони, методи і секрети, а старі полярності розмивалися, хоча ми могли б з повним правом вважати їх вічними: простір і час опинялися чимось єдиним, матерія і енергія теж. І тоді E \u003d mc 2 обертається не чим іншим, як математичним виразом особистості, концентратом Ейнштейна ( Eйнштейн \u003d Mc 2, І це виглядає правдоподібно, особливо якщо згадати, що у маленького Альберта досить довго були проблеми з промовою. Він заговорив дуже пізно і все життя потім зазнавав труднощів при вираженні своїх думок. За припущенням самого Ейнштейна, цим, можливо, пояснюється його талант до маніпулювання поняттями, до гри з ідеями і уявними образами, до здатності дивувати - несвідомо і не намагаючись їх формулювати - новими зв'язками між ними. після своєї E \u003d mc 2, Незвичайно ефективною, але незрозумілою, Ейнштейн пропонує подумати над останньою формулою: то, що добре задумано, не може бути виражено зовсім.
Примітки:
Вийшло! (Англ.)
Наведено цитати з французької реклами. M6 - музично-розважальний телеканал, C-17 - американський військовий літак, який базується на авіаносцях, HP - комп'ютерна фірма Hewlett-Packard, Mc2 - спеціалізоване програмне забезпечення. (Прим. Перекл.)
f \u003d Gmm "/ r 2 - формула закону всесвітнього тяжіння; U \u003d RI - закон Ома, що зв'язує напругу, силу струму і опір; P \u003d mg - визначення сили тяжіння через прискорення вільного падіння. (Прим. Перекл.)
- Переклад
Найзнаменитіший рівняння Ейнштейна обчислюється більш красиво, ніж це можна було б очікувати.
Зі спеціальної теорії відносності випливає, що маса і енергія є різними проявами одного і того ж - концепція, середнього розуму незнайома.
- Альберт Ейнштейн
Деякі наукові концепції настільки змінюють світ і настільки глибокі, що практично кожен знає про них, навіть якщо повністю і не розуміє. Чому б не попрацювати над цим разом? Кожного тижня ви відправляєте ваші питання і пропозиції, і на цьому тижні я вибрав питання Марка Ліюва, який запитує:
Ейнштейн вивів рівняння E \u003d mc 2. Але одиниці енергії, маси, часу, довжини вже були відомі до Ейнштейна. Так як же воно так гарно виходить? Чому там немає якоїсь константи для довжини або часу? Чому це не E \u003d amc 2, де a - якась константа?
Якби наша Всесвіт не була влаштована так, як зараз, то все могло б бути по-іншому. Давайте подивимося, що я маю на увазі.
З одного боку, у нас є об'єкти з масою: від галактик, зірок і планет до найдрібніших молекул, атомів і фундаментальних частинок. Хоча вони і крихітні, у кожної з компонент того, що відомо нам під ім'ям матерії, є фундаментальне властивість маси, що означає, що навіть якщо виключити його рух, навіть якщо уповільнити його до повної зупинки, він все одно буде впливати на всі інші об'єкти Всесвіту. 
Конкретно, він надає гравітаційне тяжіння на все інше у Всесвіті, неважливо, на якій відстані знаходиться віддалений об'єкт. Він притягує все до себе, відчуває тяжіння до всього іншого, а також володіє енергією, властивою самому його існуванню.
Останнє твердження контрінтуітівное, оскільки про енергію, по крайней мере, в фізиці, кажуть, як про можливість що-небудь зробити - про можливість здійснювати роботу. А що можна зробити, якщо ти просто сидиш на місці?
Перед тим, як відповісти, давайте подивимося на іншу сторону монети - речі без маси.
З іншого боку, існують речі, які не мають маси - наприклад, світло. У цих частинок є певна енергія, і це легко зрозуміти, спостерігаючи їх взаємодія з іншими речами - при поглинанні світло передає їм свою енергію. Світло з достатньою енергією може розігрівати матерію, додавати кінетичну енергію (і швидкість), вибивати електрони на верхні енергетичні рівні або взагалі іонізувати, в залежності від енергії.
Більш того, кількість енергії, що міститься в безмассовой частці, визначається тільки її частотою і довжиною хвилі, твір яких завжди дорівнює швидкості руху частинки: швидкості світла. Значить, у більш довгих хвиль частоти менше, і енергія менше, а у коротких - частоти і енергія вище. Масивну частку можна уповільнити, а спроби відібрати енергію у безмассовой приведуть лише до подовження її хвилі, а не до зміни швидкості.
Пам'ятаючи про сказане, подумаємо, як маса-енергія може бути еквівалентною роботі? Так, можна взяти частку матерії і частку антиматерії (електрон і позитрон), зіштовхнути їх і отримати безмасові частки (два фотона). Але чому енергії двох фотонів рівні масам електрона і позитрона, помноженим на квадрат швидкості світла? Чому там немає іншого множника, чому рівняння точно прирівнює E і mc 2?
Що цікаво, якщо вірити СТО, рівняння просто зобов'язана виглядати, як E \u003d mc 2, без всяких відхилень. Поговоримо про причини цього. Для початку уявіть, що у вас є коробочка в космосі. Вона нерухома, і з двох сторін у неї дзеркала, а всередині знаходиться фотон, що летить до одного з дзеркал.
Спочатку коробочка не рухається, але оскільки фотони володіють енергією (і імпульсом), коли фотон стикається з дзеркалом з одного боку коробки і відскакує, коробка почне рух в тому напрямку, в якому спочатку рухався фотон. Коли фотон досягне іншого боку, він відіб'ється від дзеркала з іншого боку, змінюючи імпульс коробки назад до нуля. І він продовжить відбиватися таким чином, в той час як коробка половину часу буде рухатися в одну сторону, а іншу половину - залишатися нерухомою.
В середньому коробка буде рухатися і, отже, так як у неї є маса, матиме певну кінетичну енергію, завдяки енергії фотона. Але важливо також пам'ятати про імпульс, кількість руху об'єкта. Імпульс фотонів пов'язаний з їх енергією і довжиною хвилі дуже просто: чим коротше хвиля і вище енергія, тим вище імпульс.
Подумаємо про те, що це означає, і для цього проведемо ще один експеримент. Уявіть, що відбувається, коли спочатку рухається тільки сам фотон. У нього буде певна кількість енергії і імпульс. Обидва властивості повинні зберігатися, тому в початковий момент енергія фотона визначена його довжиною хвилі, а у коробки є тільки енергія спокою - яка б вона не була - і фотон володіє всім імпульсом системи, а у коробки імпульс нульовий.
Потім фотон стикається з коробкою і тимчасово поглинається. Імпульс і енергія повинні зберігатися - це основні закони збереження Всесвіту. Якщо фотон поглинений, то існує тільки один спосіб зберегти імпульс - коробка повинна рухатися з певною швидкістю в тому ж напрямку, в якому рухався фотон.
Поки все нормально. Тільки тепер ми можемо запитати себе, яка енергія коробки. Виходить, що якщо ми йдемо від нашої звичайної формули про кінетичної енергії, K E \u003d ½mv 2, ми імовірно знаємо масу коробки, і, виходячи з поняття імпульсу, її швидкість. Але якщо ми порівняємо енергію коробки з енергією фотона, якою він володів до зіткнення, ми побачимо, що у коробки енергії недостатньо.
Проблема? Ні, це досить просто вирішити. Енергія системи коробка / фотон дорівнює масі спокою коробки плюс кінетичної енергії коробки плюс енергії фотона. Коли коробка поглинає фотон, велика частина його енергії переходить в збільшення маси коробки. Коли коробка поглинула фотон, її маса змінюється (збільшується) в порівнянні з тією, що була до зіткнення.
Коли коробка знову випускає фотон в іншому напрямку, вона отримує ще більший імпульс і швидкість (що компенсується негативним імпульсом фотона в зворотному напрямку), ще більше кінетичної енергії (і у фотона є енергія), але втрачає натомість частина маси спокою. Якщо все підрахувати (є три різні способи це зробити, а тут ще й опис), можна виявити, що єдине перетворення маси, що дозволяє зберегти енергію і імпульс, буде E \u003d mc 2.
Якщо додати будь-яку константу, рівняння перестане бути збалансованим, і ви будете втрачати або здобувати енергію кожен раз при випущенні або поглинанні фотона. Виявивши антиматерію в 1930-х, ми безпосередньо побачили підтвердження того, що можна перетворити енергію в масу і назад, і результати перетворень точно збігалися з E \u003d mc 2, але саме уявні експерименти дозволили вивести цю формулу за кілька десятиліть до спостережень. Тільки поставивши фотону в відповідність ефективну масу, еквівалентну m \u003d E / c 2, ми можемо забезпечити збереження енергії і імпульсу. І хоча ми говоримо E \u003d mc 2, Ейнштейн вперше записав формулу по-іншому, присвоївши енергетично еквівалентну масу безмасові частинки.
Так що, спасибі за прекрасний питання, Марк, і сподіваюся, що цей уявний експеримент допоможе тобі зрозуміти, чому нам потрібна не тільки еквівалентність маси і енергії, але і чому в цьому рівнянні є тільки одне можливе значення для «константи», яке допоможе зберегти енергію і імпульс - а цього вимагає наш Всесвіт. Єдине рівняння, яке працює, це E \u003d mc 2.
Всі, хто хоча б в деякій мірі знає фізику, напевно чули про "Теорії відносності" Альберта Ейнштейна і про прославленої формулою E \u003d mс2. Цю формулу почали поширювати в науці на самому початку ХХ століття і її слава була нерозривно пов'язана з теорією Ейнштейна.
У той час хто тільки не критикував нову зірку за навіжені "допущення", зроблені в його революційної теорії, вважаючи, що фантазії містера Ейнштейна, відірвані від реальності, нічого спільного з наукою не мають.
Ось лише один приклад, як вчені зі світовим ім'ям критикували невідомо як з'явився в науці баламута. «Чи є, однак, необхідність, що змушує нас беззастережно погодитися з цими припущеннями, з якими здоровий глузд не може, принаймні, відразу примиритися? На це ми можемо рішуче відповісти: ні! Всі висновки з теорії Ейнштейна, узгоджуються з дійсністю, можуть бути отримані і часто виходять набагато простішим способом за допомогою теорій, які не містять в собі анічогісінько незрозумілого - нічого скільки-небудь схожого на ті вимоги, які пред'являються теорією Ейнштейна ». Це слова належать російському академіку Климентію Тімірязєва, автору фундаментальної праці «Життя рослини» (1878 г.).
Однак, вся ця критика, причому критика безумовно справедлива, була Ейнштейну дарма, бо у нього було багато покровителів, як-не-як він був єврейським вченим! Навпаки, в ЗМІ йому був забезпечений такий піар, якого не мала жодна голлівудська поп-діва! Ейнштейн навіть отримав Нобелівську премію! Правда отримав він її зовсім не за "Теорію відносності", яка викликала буквально шквал обурень в науковому світі, а за теоретичне обгрунтування відкритого А.Г. Столєтова "зовнішнього фотоефекту".
Історична довідка:"Альберт Ейнштейн номінувався на Нобелівську премію з фізикидекілька разів, Проте члени Нобелівського комітету довгий час не наважувалися присудити премію автору такої революційної теорії, як теорія відносності. Зрештою був знайдений дипломатичний вихід: премія за 1921 рік була присуджена Ейнштейну за теорію фотоефекту, тобто за найбільш безперечну і добре перевірену в експерименті роботу; втім, текст рішення містив нейтральне додавання: «і за інші роботи в галузі теоретичної фізики». 10 листопада 1922 року секретар Шведської Академії наук Крістофер Аурвілліус писав Ейнштейну: «Як я вже повідомив Вам телеграмою, Королівська академія наук на своєму вчорашньому засіданні прийняла рішення присудити Вам премію з фізики за минулий (1921) рік, відзначаючи тим самим Ваші роботи з теоретичної фізики, зокрема відкриття закону фотоелектричного ефекту, не враховуючи при цьому Ваші роботи з теорії відносності та теорії гравітації, які будуть оцінені після їх підтвердження в майбутньому ». Природно, традиційну Нобелівську промову Ейнштейн присвятив теорії відносності ... " .
Інакше кажучи, російський вчений Олександр Григорович Столєтов, вивчаючи вплив ультрафіолету на електрику, відкрив явище зовнішнього фотоефекту на практиці, а Альберт Ейнштейн зміг пояснити суть цього явища в теорії. За це йому і була присуджена Нобелівська премія.
коментар:
Teslafreshpower: Ейнштейн отримав Нобелівську премію навіть не за саме відкриття фотоефекту, а за його окремий випадок... "Ейнштейну присудили Нобелівську премію за ... відкриття Другого Закону Фотоефекту, який був окремим випадком Першого Закону Фотоефекту. Але, цікаво те, що російський фізик Столєтов Олександр Григорович (1830-1896 рр.) Відкрив сам фотоефект, ніякої Нобелівської премії , та й ніякий інший, за це своє відкриття не отримав, в той час, як А. Ейнштейну її дали за «вивчення» окремого випадку цього закону фізики. Виходить цілковита нісенітниця з будь-якої точки зору. Єдиним поясненням цьому може служити те, що хто -то вже дуже хотів зробити А. Ейнштейна Нобелівським лауреатом і шукав будь-який привід для того, щоб це здійснити. Довелося «генію» трішки попихтіти з відкриттям російського фізика А.Г. Столєтова, «вивчаючи» фотоефект і ось ... «народився» новий Нобелівський лауреат.
Неймовірно, але факт: ТО має 8 умовних припущень або постулати (умовних домовленостей), а в ОТО цих умовностей 20! Хоча фізика - точна наука ".
Що стосується формулиE \u003d mс2, То в Інтернеті гуляє така історія.
"20 july 1905 року, Альберт Ейнштейн і його дружина Мілева Марич вирішили удвох відсвяткувати тільки що зроблене відкриття. Це був перший випадок в житті великого фізика, коли він напився, як простий швець:« ... П'яні вщент лежали під столом. Твій бідний друг і його дружина", — писав він потім своєму другові Конраду Габіхту (журнал «GEO» від вересня 2005 року).А1 липня 1946 року портрет Ейнштейна з'явився на обкладинці журналу «Тайм» із зображенням атомного гриба і формули E \u003d MC2 і мало не обвинувальним заголовком: «Руйнівник світу - Ейнштейн: вся матерія складається з швидкості і вогню». .
Про те, що ця формула не варто і "Фунта вовни", Можна сьогодні дізнатися з короткою статті Богдана Шинкарик
Щоб читачі не займалися пошуком цієї статті в інтернеті, вона буде приведена нижче повністю.
"Сьогоднішня стаття в деякому змило є продовженням двох інших моїх статтею на тему магнітного шахрайства в теоретичній фізиці: "Магнітне шахрайство" і "Двохсотрічне шахрайство в теоретичній фізиці" .
Нова стаття стосується явища, яке не помітили ні вчені, які стояли біля витоків вивчення магнетизму і електрики - Ханс Крістіан Ерстед і Андре Марі Ампер, ні їх послідовники. Нікому, просто, чи не приходила в голову думка, що намагничение тел супроводжується ущільненням в них тонкої матерії! Бо, дійсно, як можна здогадатися про те, що сталевий брусок після його намагнічення має трохи більшу масу, ніж вона була до намагнічування.
Якби перші дослідники електромагнетизму здогадалися про існування цього явища і досліджували його, то сьогодні фізика описувала б будова матерії абсолютно по-іншому. Перш за все в описі фізичних явищ вирішальну роль грала б матерія так званого "фізичного вакууму" (дослівний переклад цього абсолютно безглуздого словосполучення - "природна пустота").
Протягом довгих століть, поки розвивалася наука про природу - фізика, серед вчених панувала думка, що "природа не терпить порожнечі". У світлі цього погляду безповітряний простір уявлялося більшості вчених не інакше як найтоншої матерією, в якій поширюється світло і теплота. Цю найтоншу середу ще з часів Стародавньої Греції називали ефіром. А неподільні частки, що утворюють ефір, з подачі давньогрецького вченого Демокрита називали атомами.
Відкрите недавно явище - збільшення маси намагнічених тіл - є в певному сенсі наочним доказом того, що початкове напрямок розвиток науки і філософської думки було правильним, а ось Альберт і Ko, виключивши світлоносний ефір з картини Всесвіту, повели науку по хибному шляху.
Процес намагнічення (або намагнічування) тіл не тільки супроводжується утворенням наведеного (вторинного) магнітного поля навколо металів, але і пов'язаний з ущільненням ефіру в намагнічуватися області (всередині і зовні намагнічуватися тел).
Якщо намагнічене тіло легко виявляє себе як магніт при взаємодії з іншими магнітами або, наприклад, із залізними тирсою, то ущільнення всередині їх ефірної матерії проявляється у вигляді збільшення їх маси.
Вищесказане справедливо також і щодо електромагнітів: збільшується маса дротяної котушки, коли в ній починає текти постійний електричний струм, одночасно збільшується і маса залізного сердечника електромагніту.
Використовуючи скромні домашні можливості, автор провів експеримент, в ході якого він хотів з'ясувати, чи існує можливість в примітивних домашніх умовах виявити зміна маси тіла, що відбувається при його намагнічуванні. В експерименті були використані побутові чашкові ваги з комплектом гирь від 1 г до 20 г і від 10 мг до 500 мг.
Джерелом сильного магнітного поля служив неодимовий магніт, що має форму таблетки (діаметр - 18 мм, товщина - 5 мм). Об'єктами намагнічення служили сталева кулька діаметром 18,8 мм і склеєний з трьох сталевих плоских шайб набір. Шайби мали зовнішній діаметр - 21 мм, внутрішній діаметр - 11 мм, а товщину - 6 мм кожне.
Хід експерименту був таким.
На початку були окремо зважені: магніт, кільця і \u200b\u200bкулька - вони важили відповідно: 9,38 г; 11,15 г; 27,75 м Склавши ці цифри на калькуляторі, я отримав сумарна вага - 48,28 грам.
виявлене збільшення ваги трьох зазначених предметів, двоє з яких пройшли процес омагнічування, можна було, звичайно, обгрунтувати існуванням помилки вимірювання.
Однак, в ході експерименту було виявлено цікаве явище, Яке не дозволяє засумніватися у факті зміни ваги тел, в процесі їх намагнічування або розмагнічування! І яке не можна списати на вплив магнітного поля землі на зважувати тіла!
Про те, що це було за цікаве явище, Мій наступний розповідь.
Вникайте!
Після того, як мною була створена конструкція, що складається з магніту, металевих шайб і кульки, і потім покладена на чашу ваг, я зрівноважив систему ваг гирьками різної ваги. Далі я став спостерігати за тим, чи будуть в процесі омагнічування шайб і кульки змінюватися загальна вага конструкції. Через приблизно 15 - 20 хвилин почалося цікаве!
Чаша з конструкцією стала повільно опускатися вниз. Її вага стала зростати! Щоб привести чашкові ваги в рівновагу, я став додавати на чашу з гирями сірники, як цілі, так і розламані на шматочки.
Це я робив до тих пір, поки процес дисбалансу ваг не припинився. Потім я зважив сірники, які додав під час експерименту на чашу з гирьками - їх вага склала 0,38 грам! Таким способом було встановлено, що вага конструкції під час намагнічування (отже, також і її маса) збільшився на ці 0,38 грам. Тобто, під час намагнічування саме таку кількість тонкої матерії, що становить основу вихрового магнітного поля, проникло додатково в атомне речовина кільця і \u200b\u200bкульки, спільний вага яких перед намагніченість дорівнював: 11,15г + 27,75г \u003d 38,90 грам.
Простий математичний розрахунок показує, що величина приросту маси кілець і кульки під час намагнічування в даному експерименті склала близько 1% (0,38 * 100% / 38,9).
Робіть висновки, панове!
Я особисто зробив для себе два висновки:
1. Прославлена \u200b\u200bформула "теорії відносності" не варто і "фунта вовни".
2. Магнітне поле матеріально, воно являє собою не що інше, як вихровий рух того світлоносного ефіру, в океані якого ми всі перебуваємо! Уплотоненіе цього ефіру в намагнічених тілах і викликає збільшення їх маси і ваги.
Ця стаття включає опис терміна «енергія спокою»
Ця стаття включає опис терміна «E \u003d mc2»; см. також інші значення.
Формула на хмарочосі Тайбей 101 під час одного із заходів Всесвітнього року фізики (2005)
Еквівалентність маси і енергії - фізична концепція теорії відносності, згідно з якою повна енергія фізичного об'єкта (фізичної системи, тіла) дорівнює його (її) масі, помноженої на розмірний множник квадрата швидкості світла у вакуумі:
E \u003d mc 2, (\\ displaystyle \\ E \u003d mc ^ (2),) де E (\\ displaystyle E) - енергія об'єкта, m (\\ displaystyle m) - його маса, c (\\ displaystyle c) - швидкість світла у вакуумі , що дорівнює 299 792 458 м / с.
Залежно від того, що розуміється під термінами «маса» і «енергія», дана концепція може бути інтерпретована двояко:
- з одного боку, концепція означає, що маса тіла (інваріантна маса, звана також масою спокою) Дорівнює (з точністю до постійного множника c²) енергії, «укладеної в ньому», тобто його енергії, яка вимірюється або обчисленої в супутньої системі відліку (системі відліку спокою), так званої енергії спокою, Або в широкому сенсі внутрішньої енергії цього тіла,
- з іншого боку, можна стверджувати, що будь-якого виду енергії (не обов'язково внутрішньої) фізичного об'єкта (не обов'язково тіла) відповідає певна маса; наприклад, для будь-якого об'єкта, що рухається було введено поняття релятивістської маси, яка дорівнює (з точністю до множника c²) повної енергії цього об'єкта (включаючи кінетичну),
Перша інтерпретація не є лише окремим випадком другої. Хоча енергія спокою є окремим випадком енергії, а m (\\ displaystyle m) практично дорівнює mrel (\\ displaystyle m_ (rel)) в разі нульової або малій швидкості руху тіла, але m (\\ displaystyle m) має виходить за рамки другої інтерпретації фізичний зміст : ця величина є скалярним (тобто висловлюваним одним числом) інваріантним (незмінним при зміні системи відліку) множником у визначенні 4-вектора енергії-імпульсу, аналогічним ньютонівської масі і є її прямим узагальненням, і до того ж m (\\ displaystyle m) є модулем 4-імпульсу. Додатково, саме m (\\ displaystyle m) (а не mrel (\\ displaystyle m_ (rel))) є єдиним скаляром, який не тільки характеризує інертні властивості тіла при малих швидкостях, але і через який ці властивості можуть бути досить просто записані для будь-якої швидкості руху тіла.
Таким чином, m (\\ displaystyle m) - інваріантна маса - фізична величина, що має самостійне і багато в чому більш фундаментальне значення.
У сучасній теоретичній фізиці концепція еквівалентності маси і енергії використовується в першому значенні. Головною причиною, чому приписування маси будь-якого виду енергії вважається чисто термінологічно невдалим і тому практично зникло з ужитку в стандартній наукової термінології, є наступна з цього повна синонімічно понять маси і енергії. Крім того, неакуратне використання такого підходу може заплутувати і в кінцевому підсумку виявляється невиправданим. Таким чином, в даний час термін «релятивістська маса» в фаховій літературі практично не зустрічається, а коли йдеться про масу, мається на увазі інваріантна маса. У той же час термін «релятивістська маса» використовується для якісних міркувань в прикладних питаннях, а також в освітньому процесі і в науково-популярній літературі. Цей термін підкреслює збільшення інертних властивостей тіла, що рухається разом з його енергією, що само по собі цілком змістовно.
У найбільш універсальної формі принцип був сформульований вперше Альбертом Ейнштейном в 1905 році, проте уявлення про зв'язок енергії та інертних властивостей тіла розвивалися і в більш ранніх роботах інших дослідників.
У сучасній культурі формула E \u003d m c 2 (\\ displaystyle E \u003d mc ^ (2)) є чи не найвідомішою з усіх фізичних формул, що обумовлюється її зв'язком з страхітливою потугою атомної зброї. Крім того, саме ця формула є символом теорії відносності і широко використовується популяризаторами науки.
Еквівалентність інваріантної маси і енергії спокою
Історично принцип еквівалентності маси і енергії був вперше сформульований в своїй остаточній формі при побудові спеціальної теорії відносності Альбертом Ейнштейном. Їм було показано, що для вільно рухається частинки, а також вільного тіла і взагалі будь-якої замкнутої системи частинок, виконуються наступні співвідношення:
E 2 - p → 2 c 2 \u003d m 2 c 4 p → \u003d E v → c 2, (\\ displaystyle \\ E ^ (2) - (\\ vec (p)) ^ (\\, 2) c ^ (2) \u003d m ^ (2) c ^ (4) \\ qquad (\\ vec (p)) \u003d (\\ frac (E (\\ vec (v))) (c ^ (2))),)
де E (\\ displaystyle E), p → (\\ displaystyle (\\ vec (p))), v → (\\ displaystyle (\\ vec (v))), m (\\ displaystyle m) - енергія, імпульс, швидкість і інваріантна маса системи або частки, відповідно, c (\\ displaystyle c) - швидкість світла у вакуумі. З цих виразів видно, що в релятивістській механіці, навіть коли в нуль звертаються швидкість і імпульс тіла (масивного об'єкта), його енергія в нуль не звертається, залишаючись рівною деякій величині, яка визначається масою тіла:
E 0 \u003d m c 2. (\\ Displaystyle E_ (0) \u003d mc ^ (2).)
Ця величина зветься енергії спокою, і цей вислів встановлює еквівалентність маси тіла цієї енергії. На підставі цього факту Ейнштейном було зроблено висновок, що маса тіла є однією з форм енергії і що тим самим закони збереження маси і енергії об'єднані в один закон збереження.
Енергія і імпульс тіла є компонентами 4-вектора енергії-імпульсу (четирёхімпульса) (енергія - тимчасової, імпульс - просторовими) і відповідним чином перетворюються при переході з однієї системи відліку в іншу, а маса тіла є Лоренц-інваріантом, залишаючись при переході в інші системи відліку постійної, і маючи сенс модуля вектора четирёхімпульса.
Слід також зазначити, що незважаючи на те, що енергія і імпульс частинок адитивні, тобто для системи частинок маємо:
| E \u003d Σ i E ip → \u003d Σ ip → i (\\ displaystyle \\ E \u003d \\ sum _ (i) E_ (i) \\ qquad (\\ vec (p)) \u003d \\ sum _ (i) (\\ vec (p) ) _ (i)) | (1) |
маса частинок адитивною не є, то є маса системи частинок, в загальному випадку, не дорівнює сумі мас складових її частинок.
Таким чином, енергія (неінваріантни, аддитивная, тимчасова компонента четирёхімпульса) і маса (інваріантний, неаддитивну модуль четирёхімпульса) - це дві різні фізичні величини.
Еквівалентність інваріантної маси і енергії спокою означає, що в системі відліку, в якій вільне тіло покоїться (власної), його енергія (з точністю до множника c 2 (\\ displaystyle c ^ (2))) дорівнює його інваріантної масі.
Четирёхімпульс дорівнює добутку інваріантної маси на четирёхскорость тіла.
P μ \u003d m U μ, (\\ displaystyle p ^ (\\ mu) \u003d m \\, U ^ (\\ mu) \\ !,)
Поняття релятивістської маси
Після того, як Ейнштейн запропонував принцип еквівалентності маси і енергії, стало очевидно, що поняття маси може інтерпретуватися подвійно. З одного боку, це інваріантна маса, яка - саме в силу інваріантності - збігається з тією масою, що фігурує в класичній фізиці, з іншого - можна ввести так звану релятивістську масу, Еквівалентну повній (включаючи кінетичну) енергії фізичного об'єкта:
M r e l \u003d E c 2, (\\ displaystyle m _ (\\ mathrm (rel)) \u003d (\\ frac (E) (c ^ (2))),)
де m r e l (\\ displaystyle m _ (\\ mathrm (rel))) - релятивістська маса, E (\\ displaystyle E) - повна енергія об'єкта.
Для масивного об'єкта (тіла) ці дві маси пов'язані між собою співвідношенням:
M rel \u003d m 1 - v 2 c 2, (\\ displaystyle m _ (\\ mathrm (rel)) \u003d (\\ frac (m) (\\ sqrt (1 - (\\ frac (v ^ (2)) (c ^ (2 )))))),)
де m (\\ displaystyle m) - інваріантна ( «класична») маса, v (\\ displaystyle v) - швидкість тіла.
відповідно,
E \u003d m r e l c 2 \u003d m c 2 1 - v 2 c 2. (\\ Displaystyle E \u003d m _ (\\ mathrm (rel)) (c ^ (2)) \u003d (\\ frac (mc ^ (2)) (\\ sqrt (1 - (\\ frac (v ^ (2)) (c ^ (2)))))).)
Енергія і релятивістська маса - це одна і та ж фізична величина (неінваріантни, аддитивная, тимчасова компонента четирёхімпульса).
Еквівалентність релятивістської маси і енергії означає, що у всіх системах відліку енергія фізичного об'єкта (з точністю до множника c 2 (\\ displaystyle c ^ (2))) дорівнює його релятивістської масі.
Введена таким чином релятивістська маса є коефіцієнтом пропорційності між тривимірним ( «класичним») імпульсом і швидкістю тіла:
P → \u003d m r e l v →. (\\ Displaystyle (\\ vec (p)) \u003d m _ (\\ mathrm (rel)) (\\ vec (v)).)
Аналогічне співвідношення виконується в класичній фізиці для інваріантної маси, що також наводиться як аргумент на користь введення поняття релятивістської маси. Це в подальшому призвело до тези, що маса тіла залежить від швидкості його руху.
У процесі створення теорії відносності обговорювалися поняття поздовжньої і поперечної маси масивної частинки (тіла). Нехай сила, що діє на тіло, дорівнює швидкості зміни релятивістського імпульсу. Тоді зв'язок сили F → \u200b\u200b(\\ displaystyle (\\ vec (F))) і прискорення a → \u003d dv → / dt (\\ displaystyle (\\ vec (a)) \u003d d (\\ vec (v)) / dt) істотно змінюється по порівняно з класичною механікою:
F → \u003d d p → d t \u003d m a → 1 - v 2 / c 2 + m v → ⋅ (v → a →) / c 2 (1 - v 2 / c 2) 3/2. (\\ Displaystyle (\\ vec (F)) \u003d (\\ frac (d (\\ vec (p))) (dt)) \u003d (\\ frac (m (\\ vec (a))) (\\ sqrt (1-v ^ (2) / c ^ (2)))) + (\\ frac (m (\\ vec (v)) \\ cdot ((\\ vec (v)) (\\ vec (a))) / c ^ (2)) ((1-v ^ (2) / c ^ (2)) ^ (3/2))).)
Якщо швидкість перпендикулярна силі, то F → \u003d m γ a →, (\\ displaystyle (\\ vec (F)) \u003d m \\ gamma (\\ vec (a)),) а якщо паралельна, то F → \u003d m γ 3 a → , (\\ displaystyle (\\ vec (F)) \u003d m \\ gamma ^ (3) (\\ vec (a)),) де γ \u003d 1/1 - v 2 / c 2 (\\ displaystyle \\ gamma \u003d 1 / (\\ Тому m γ \u003d m r e l (\\ displaystyle m \\ gamma \u003d m _ (\\ mathrm (rel))) називають поперечної масою, а m γ 3 (\\ displaystyle m \\ gamma ^ (3)) - поздовжньої.
Твердження про те, що маса залежить від швидкості, увійшло в багато навчальні курси і в силу своєї парадоксальності набуло широку популярність серед неспеціалістів. Однак в сучасній фізиці уникають використовувати термін «релятивістська маса», використовуючи замість нього поняття енергії, а під терміном «маса» розуміючи інваріантну масу (спокою). Зокрема, виділяються такі недоліки введення терміна «релятивістська маса»:
- неінваріантни релятивістської маси щодо перетворень Лоренца;
- синонімічно понять енергія і релятивістська маса, і, як наслідок, надмірність введення нового терміна;
- наявність різних за величиною поздовжньої і поперечної релятивістських мас і неможливість однакової записи аналога другого закону Ньютона у вигляді
- методологічні складності викладання спеціальної теорії відносності, наявність спеціальних правил, коли і як слід користуватися поняттям «релятивістська маса», щоб уникнути помилок;
- плутанина в термінах «маса», «маса спокою» і «релятивістська маса»: частина джерел просто масою називають одне, частина - інше.
Незважаючи на зазначені недоліки, поняття релятивістської маси використовується і в навчальній, і в науковій літературі. Слід, правда, зазначити, що в наукових статтях поняття релятивістської маси використовується здебільшого тільки при якісних міркуваннях як синонім збільшення інертності частинки, що рухається зі швидкістю, близькою.
гравітаційна взаємодія
У класичній фізиці гравітаційна взаємодія описується законом всесвітнього тяжіння Ньютона, і його величина визначається гравітаційної масою тіла, яка з високим ступенем точності дорівнює за величиною інертною масі, про яку йшла мова вище, що дозволяє говорити про просто масі тіла.
У релятивістській фізиці гравітація підпорядковується законам загальної теорії відносності, в основі якої лежить принцип еквівалентності, який полягає в нерозрізненості явищ, що відбуваються локально в гравітаційному полі, від аналогічних явищ в неінерціальної системи відліку, що рухається з прискоренням, рівним прискоренню вільного падіння в гравітаційному полі. Можна показати, що даний принцип еквівалентний твердженням про рівність інертної і гравітаційної мас.
У загальній теорії відносності енергія відіграє ту ж роль, що і гравітаційна маса в класичній теорії. Дійсно, величина гравітаційної взаємодії в цій теорії визначається так званим тензором енергії-імпульсу, що є узагальненням поняття енергії.
У найпростішому випадку точкової частинки в центрально-симетричному гравітаційному полі об'єкта, маса якого багато більше маси частинки, сила, що діє на частинку, визначається виразом:
F → \u003d - GME c 2 (1 + β 2) r → - (r → β →) β → r 3 (\\ displaystyle (\\ vec (F)) \u003d - GM (\\ frac (E) (c ^ (2 ))) (\\ frac ((1+ \\ beta ^ (2)) (\\ vec (r)) - ((\\ vec (r)) (\\ vec (\\ beta))) (\\ vec (\\ beta)) ) (r ^ (3))))
де G - гравітаційна стала, M - маса важкого об'єкта, E - повна енергія частинки, β \u003d v / c, (\\ displaystyle \\ beta \u003d v / c,) v - швидкість частинки, r → (\\ displaystyle (\\ vec (r))) - радіус-вектор, проведений з центру важкого об'єкта в точку знаходження частинки. З цього виразу видно головна особливість гравітаційної взаємодії в релятивістському випадку в порівнянні з класичною фізикою: воно залежить не тільки від маси частинки, але і від величини і напрямки її швидкості. Остання обставина, зокрема, не дозволяє ввести однозначним чином якусь ефективну гравітаційну релятивістську масу, зводила б закон тяжіння до класичного вигляду.
Граничний випадок безмассовой частки
Важливим граничним випадком є \u200b\u200bвипадок частинки, маса якої дорівнює нулю. Прикладом такої частки є фотон - частинка-переносник електромагнітного взаємодії. З наведених вище формул випливає, що для такої частки справедливі наступні співвідношення:
E \u003d p c, v \u003d c. (\\ Displaystyle E \u003d pc, \\ qquad v \u003d c.)
Таким чином, частка з нульовою масою незалежно від своєї енергії завжди рухається зі швидкістю світла. Для безмассових частинок введення поняття «релятивістської маси» в особливій мірі не має сенсу, оскільки, наприклад, при наявності сили в поздовжньому напрямку швидкість частинки постійна, а прискорення, отже, дорівнює нулю, що вимагає нескінченної за величиною ефективної маси тіла. У той же час, наявність поперечної сили призводить до зміни напрямку швидкості, і, отже, «поперечна маса» фотона має кінцеву величину.
Аналогічно безглуздо для фотона вводити ефективну гравітаційну масу. У разі центрально-симетричного поля, розглянутого вище, для фотона, що падає вертикально вниз, вона буде дорівнює E / c 2 (\\ displaystyle E / c ^ (2)), а для фотона, що летить перпендикулярно напрямку на гравітаційний центр, - 2 E / c 2 (\\ displaystyle 2E / c ^ (2)).
практичне значення
Формула на палубі першого авіаносця з ядерною силовою установкою USS Enterprise 31 липня 1964 Отримана А. Ейнштейном еквівалентність маси тіла запасеної в тілі енергії стала одним з головних практично важливих результатів спеціальної теорії відносності. Співвідношення E 0 \u003d m c 2 (\\ displaystyle E_ (0) \u003d mc ^ (2)) показало, що в речовині закладені величезні (завдяки квадрату швидкості світла) запаси енергії, які можуть бути використані в енергетиці і військових технологіях.
Кількісні співвідношення між масою і енергією
У міжнародній системі одиниць СІ відношення енергії і маси E / m виражається в джоулях на кілограм, і воно чисельно дорівнює квадрату значення швидкості світла c в метрах в секунду:
E / m = c² \u003d (299 792 458 м / с) ² \u003d 89 875 517 873 681 764 Дж / кг (≈9,0 · 1016 джоулів на кілограм).Таким чином, 1 грам маси еквівалентний наступним значенням енергії:
- 89,9 тераджоулей (89,9 ТДж)
- 25,0 мільйонів кіловат-годин (25 ГВт · год),
- 21,5 мільярдів кілокалорій (≈21 Ткав),
- 21,5 кілотонн у тротиловому еквіваленті (≈21 кт).
У ядерній фізиці часто застосовується значення відношення енергії і маси, виражене в мегаелектронвольт на атомну одиницю маси - ≈931,494 МеВ / а.е.м.
Приклади взаємоперетворення енергії спокою і кінетичної енергії
Енергія спокою здатна переходити в кінетичну енергію частинок в результаті ядерних і хімічних реакцій, якщо в них маса речовини, що вступив у реакцію, більше маси речовини, отриманого в результаті. Прикладами таких реакцій є:
- Анігіляція пари частинка-античастинка з утворенням двох фотонів. Наприклад, при анігіляції електрона і позитрона утворюється два гамма-кванта, і енергія спокою пари повністю переходить в енергію фотонів:
- Термоядерна реакція синтезу атома гелію з протонів і електронів, в якій різниця мас гелію і протонів перетворюється в кінетичну енергію гелію і енергію електронних нейтрино
- Реакція поділу ядра урану-235 при зіткненні з повільним нейтроном. При цьому ядро \u200b\u200bділиться на два осколки з меншою сумарною масою з випусканням двох або трьох нейтронів і звільненням енергії близько 200 МеВ, що становить близько 1 відсотка від маси атома урану. Приклад такої реакції:
- Реакція горіння метану:
У цій реакції виділяється близько 35,6 МДж теплової енергії на кубічний метр метану, що становить близько 10-10 від його енергії спокою. Таким чином, в хімічних реакціях перетворення енергії спокою в кінетичну енергію значно нижче, ніж в ядерних. На практиці цим вкладом в зміна маси прореагировавших речовин в більшості випадків можна знехтувати, так як воно зазвичай лежить поза межами можливості вимірювань.
Важливо відзначити, що в практичних застосуваннях перетворення енергії спокою в енергію випромінювання рідко відбувається зі стовідсотковою ефективністю. Теоретично досконалим перетворенням було б зіткнення матерії з антиматерією, проте в більшості випадків замість випромінювання виникають побічні продукти і внаслідок цього тільки дуже мала кількість енергії спокою перетворюється в енергію випромінювання.
Існують також зворотні процеси, що збільшують енергію спокою, а отже і масу. Наприклад, при нагріванні тіла збільшується його внутрішня енергія, В результаті чого зростає маса тіла. Інший приклад - зіткнення частинок. У подібних реакціях можуть народжуватися нові частинки, маси яких істотно більше, ніж у вихідних. «Джерелом» маси таких частинок є кінетична енергія зіткнення.
Історія і питання пріоритету
Джозеф Джон Томсон першим спробував зв'язати енергію і масу Подання про масу, яка залежить від швидкості, і про наявну зв'язку між масою і енергією почало формуватися ще до появи спеціальної теорії відносності. Зокрема, в спробах узгодити рівняння Максвелла з рівняннями класичної механіки деякі ідеї були висунуті в працях Генріха Шрамм (1872), Н. А. Умова (1874), Дж. Дж. Томсона (1881), О. Хевісайда (1889), Р . Сірлом (англ.) рос., М. Абрагама, Х. Лоренца і А. Пуанкаре. Однак тільки у А. Ейнштейна ця залежність універсальна, не пов'язана з ефіром і не обмежена електродинаміки.
Вважається, що вперше спроба пов'язати масу і енергію була зроблена в роботі Дж. Дж. Томсона, що з'явилася в 1881 році. Томсон у своїй роботі вводить поняття електромагнітної маси, називаючи так внесок, внесений в інертну масу зарядженого тіла електромагнітним полем, створюваним цим тілом.
Ідея наявності інерції у електромагнітного поля присутній також і в роботі О. Хевісайда, що вийшла в 1889 році. Виявлені в 1949 році чернетки його рукописи вказують на те, що десь в цей же час, розглядаючи задачу про поглинання і випромінювання світла, він отримує співвідношення між масою і енергією тіла у вигляді E \u003d mc 2 (\\ displaystyle E \u003d mc ^ ( 2)).
У 1900 році А. Пуанкаре опублікував роботу, в якій прийшов до висновку, що світло як переносник енергії повинен мати масу, яка визначається виразом E / v 2, (\\ displaystyle E / v ^ (2),) де E - переноситься світлом енергія, v - швидкість переносу.
Хендрік Антон Лоренц вказував на залежність маси тіла від його швидкості У роботах М. Абрагама (1902 рік) і Х. Лоренца (1904 рік) було вперше встановлено, що, взагалі кажучи, для рухомого тіла не можна ввести єдиний коефіцієнт пропорційності між його прискоренням і діє на нього силою. Ними були введені поняття поздовжньої і поперечної мас, що застосовуються для опису динаміки частинки, що рухається зі швидкістю, близькою, за допомогою другого закону Ньютона. Так, Лоренц у своїй роботі писав:
Експериментально залежність інертних властивостей тіл від їх швидкості була продемонстрована на початку XX століття в роботах В. Кауфмана (1902 рік) і А. Бухерера 1908 рік).
У 1904-1905 роках Ф. Газенорль в своїй роботі приходить до висновку, що наявність в порожнині випромінювання виявляється в тому числі і так, нібито маса порожнини збільшилася.
Альберт Ейнштейн сформулював принцип еквівалентності енергії та маси в найбільш загальному вигляді У 1905 році з'являється відразу цілий ряд основоположних робіт А. Ейнштейна, в тому числі і робота, присвячена аналізу залежності інертних властивостей тіла від його енергії. Зокрема, при розгляді випускання масивним тілом двох «кількостей світла» в цій роботі вперше вводиться поняття енергії покоїться тіла і робиться наступний висновок:
У 1906 році Ейнштейн вперше говорить про те, що закон збереження маси є всього лише окремим випадком закону збереження енергії.
У більш повній мірі принцип еквівалентності маси і енергії був сформульований Ейнштейном в роботі 1907 року, в якій він пише
Під спрощує припущенням тут мається на увазі вибір довільної сталої в вираженні для енергії. У більш докладної статті, що вийшла в тому ж році, Ейнштейн зауважує, що енергія є також і мірою гравітаційної взаємодії тіл.
У 1911 році виходить робота Ейнштейна, присвячена гравітаційному впливу масивних тіл на світло. У цій роботі їм приписується фотону інертна і гравітаційна маса рівна E / c 2 (\\ displaystyle E / c ^ (2)) і для величини відхилення променя світла в поле тяжіння Сонця виводиться значення 0,83 дугового секунди, що в два рази менше правильного значення, отриманого ним же пізніше на основі розвинутої загальної теорії відносності. Цікаво, що те ж саме половинне значення було отримано І. фон Зольднером ще в 1804 році, але його робота залишилася непоміченою.
Експериментально еквівалентність маси і енергії була вперше продемонстрована в 1933 році. У Парижі Ірен і Фредерік Жоліо-Кюрі зробили фотографію процесу перетворення кванта світла, що несе енергію, в дві частинки, що мають ненульову масу. Приблизно в той же час в Кембриджі Джон Кокрофт і Ернест Томас Синтон Уолтон спостерігали виділення енергії при розподілі атома на дві частини, сумарна маса яких виявилася меншою, ніж маса вихідного атома.
Вплив на культуру
З моменту відкриття формула E \u003d m c 2 (\\ displaystyle E \u003d mc ^ (2)) стала однією з найвідоміших фізичних формул і є символом теорії відносності. Незважаючи на те, що історично формула була вперше запропонована не Альбертом Ейнштейном, зараз вона асоціюється виключно з його ім'ям, наприклад, саме ця формула була використана в якості назви вийшла в 2005 році телевізійної біографії відомого вченого. Популярності формули сприяло широко використане популяризаторами науки контрінтуітівное висновок, що маса тіла збільшується зі збільшенням його швидкості. Крім того, з цієї ж формулою асоціюється міць атомної енергії. Так, в 1946 році журнал «Time» на обкладинці зобразив Ейнштейна на тлі гриба ядерного вибуху з формулою E \u003d m c 2 (\\ displaystyle E \u003d mc ^ (2)) на ньому.
E \u003d MC2 (значення) це:
E \u003d MC2 (значення)E = mc2 - формула, що виражає еквівалентність маси і енергії
Назва E \u003d MC2 або E \u003d MC2 може ставитися до:
Микола Рудковський
Що означає формула e \u003d mc2?
Ця формула називається "спеціальна теорія відносності Ейнштейна"
E \u003d mc2
де:
е - повна енергія тіла,
м - маса тіла,
с2 - швидкість світла у вакуумі в квадраті
Формула означає, що енергія пропорційна масі.
Через те, що швидкість світла у вакуумі дуже велика (300 тисяч км / сек)
а у формулі вона ще й в квадраті, виходить, що тіло навіть дуже маленької маси володіє дуже великою енергією.
Наприклад енергія, що виділилася при ядерному вибуху в Хіросімі, відповідає повній енергії тіла масою менше 1 грама
Еквівалентність маси і енергії. У двох словах - теорія відносності. Вообщем то, за що Ейнштейн отримав Нобелівську премію.
E - повна енергія тіла
m - маса тіла
c - швидкість світла у вакуумі
У чому сенс формули E \u003d mc ^ 2
важке дитинство
формула E \u003d mc ^ 2 - формула зв'язку маси і енергії, вперше введена Ейнштейном в спеціальній теорії відносності ось що він пише з цього приводу. , Класична фізика допускала дві субстанції - речовина і енергію. Перша мала вага, а друга була невагома. в класичній фізиці ми мали два закони збереження: один для речовини, інший для енергії. ..согласно теорії відносності, немає суттєвої різниці між масою і енергією. енергія має масу, а маса являє собою енергію. замість двох законів збереження ми маємо тільки один: закон збереження маси-енергії.,
Олексій коряків
Дуже філософський зміст.
Релігія стверджує, що спочатку було слово.
Наука - матерія є первинною.
А ця формула по суті примиряє обидва підходи, заявляючи, що маса і енергія - це два різних прояви однієї сутності.
Це коротко. Більше написати просто лінь.
Що означає формула E \u003d MC2?
Marktolkien
Символ теорії відносності, формула E \u003d mc2 дає можливість обчислити енергію об'єкта (Е) через його масу (м) і швидкість світла (с), що дорівнює 300 000 000 м / с. Даний принцип еквівалентності маси і енергії вивів Альберт Ейнштейн. З рівняння випливає, що маса є однією з форм енергії. Перетворення маси в енергію можна спостерігати на прикладі горіння речовини. Інший приклад - поїдання бутерброда, чия маса переходить в вашу енергію по тій же формулі.
Ілля ульянов
Енергія дорівнює добутку маси на швидкість світла в квадраті. Тобто якщо хочете розрахувати енергію об'єкта вам треба помножити його масу на швидкість світла в квадраті. Формула стала символом фундаментального знання про всесвіт.