E mc2 formulasi nima? Energoinform - muqobil energiya, energiya tejash, axborot va kompyuter texnologiyalari
Ilm olamiga tushunarli bo‘lgan o‘ta qutblarda “Evrika!” degan hayqiriq yangraydi. va formula E\u003d mc 2. Birinchisi, Arximedning ho'l tanasi orqali namoyon bo'lgan tananing o'ziga xosligini anglatadi, suv tomchilari bilan qoplanadi; do'st - ruhga yaxshilik. Arximed tabiat qonunlarini jismonan boshdan kechira olgan bo'lsa ham, Eynshteyn - va uning mohiyatida - pok ruhdir. Uning miyasi tibbiyot faniga bog'liq, uning kuli esa eng yaqin odamlarning huzurida shamolda rivojlanadi. Fikrlash joyi va boshqa ichki organlar, masalan, Arximedning suvga chidamliligi, Galileyning ko'rligi yoki Nyutonning bosh og'rig'i haqida zerikarli gaplardan qochish uchun inson miyasi ekanligini etarlicha bilish vaqti keldi. Bu qadimgi afsonadir. Biz nogironlar aravachasida aylanib yurgan Stiven Xokingni (?) batafsil singdirishga qaror qildik, bu buyuk aqllarni jalb qilish haqidagi afsonaning ramzi: uning buyuk kuzatuvchisi bilan do'stlashish uchun ajralish. Kamroq ma'lum bo'lgan boshqa bir afsonaga ko'ra, sof fikrga faqat tananing yo'qligi orqali erishish mumkin va tana fikrning izlarini olib yurishi mumkin. Buyuk Albertning barcha neyronlarini birma-bir tahlil qilib, ular Jon Dalton tarmog'ini ("rang ko'rligi" deb ataladi) tahlil qilar ekanmiz, biz Dalton hujayralarining yashil nuriga sezgir bo'lgan neyronlarda biron bir etishmovchilik yoki anomaliyani topishga qaror qildik. .
Skanerlar va elektron mikroskoplardan olingan bu cheksiz va kulgili faoliyat Eynshteyn tan olgan uzoq shubhalar va tajribalar seriyasining yakuniy akkordiga aylandi. Birinchi jahon urushi boshlangan soatlarda yahudiylarga qarshi qasos olish uchun kurashgan frantsuzlar ularning nemis-yahudiy kampaniyasini muqarrar ravishda qo'llab-quvvatladilar; Keyin bema'ni kuzatuvchilar snoblik haqida gapirishdi va uzoq kutilgan odamlar bu nazariyani sof aql o'yini deb atashdi ... toki uni tajribalar bilan tasdiqlash uchun hech qanday dalil bo'lmaguncha. Eynshteyn ham, Eynshteyn ham atom bombasining otasini qurishga qaror qilishdi - aniqki, tasodifiy tashlab ketilgan kuchli bolalarning otasi tug'ilmagani uchun. Ular: "Ular ayolni qidirayotgan edilar" deyishdi - va ular onalikni muhimlik nazariyasiga bog'lashga harakat qilgan birinchi kohanna Mileva Marichni topdilar. Qolgan epizod salonlarda Eynshteyn hech qachon xudo bo'lmagani haqidagi mish-mishlar bilan bog'liq edi - bu hamma narsani tushuntirdi va dunyo yengillik bilan ketdi.
Ijtimoiy hayotning sharf taqmagan, hali ham kaminning kichkina burchagida truba chekish bilan kifoyalanib yurgan ulug'vor Albertimizga nega shunchalik nafrat? Aniq narsaga shubha qilishga jur'at etganlarga. avloddan-avlodga avloddan-avlodga o'tib kelayotgan, irsiy tafakkurning muqaddasligi asos bo'lgan haqiqatlardan, aholi bilimiga singib ketgan eng ishonchli haqiqatlardan ilhomlantiriladi. Modda va energiyani aralashtirib, vaqtni kosmosga aralashtirib, biz ruhiy salomatligimiz tayanadigan novdani oziqlantirish uchun zarur bo'lgan hamma narsani tayyorladik (u dam oladimi?) Agar siz avvalgidek bo'lmasangiz, biz bilan nima qilasiz? Shundan so'ng, Eynshteyn har qanday narxda eng yaxshisini sotadigan birinchi raqamli dushman sifatida doimiy ravishda e'lon qilinadi. Yoki u yovuzroq, u taslim bo'lishni xohlamaydi (haqiqiy firibgar Faust!), yoki bizga boshqa sayyoradan kelgan (va uning). E\u003d mc 2"Uchinchi turdagi kontaktlar" dan bir xil eslatmalarni aytish mumkin emas), lekin Prinston universitetida umrining oxirigacha qamalgan jinni. Har holda, uning tilini (osilgan), miyasini (bo'laklarini) va formulasini (sehrini) o'z ichiga olgan holda, uni boshdan-oyoq noto'g'ri qilish kerak edi.
ko'rinish Ha! Mc2 oldin E\u003d M6 orqali E\u003d C-17(Qora jinsi shimlar) i HP\u003d Mc2(Ishga oid takliflar) energiya va massaning ekvivalentligini ifodalovchi mashhur formulaning qo'llanilishiga zid emas. Roland Bart "Eynshteynning miyasi" asarida samimiylik arxetipini ochib beradi:
tarixiy formula E\u003d mc 2 O'zining inkor etib bo'lmaydigan soddaligi bilan u yalang'och, chiziqli, mustahkam metalldan o'yilgan kalitning deyarli sof g'oyasini ochib beradi, mutlaqo sehrli soddaligi bilan u asrlar davomida urilgan eshiklarni ochadi.
Biroq, formulaning muvaffaqiyati muqarrar emas. Hikoya uzoq vaqtdan beri "hamma narsa ravshan", to'liq eshitiladigan va sog'lom aql uchun qulayroq ibora soyasida mavjud bo'lib, u haqiqat paydo bo'lgandan keyingina haqiqatan ham mashhur bo'ldi va tili bomba kabi. Uning ijodida na o'zi, na uning muallifi hech qanday ahamiyatga ega emasligini yodda tutmang. Bombalar uchun asos radioaktivlikni kashf qilish va atom tuzilishini o'zgartirish edi, lekin umuman oqim nazariyasi emas. Ammo homiy rolini o'ynash uchun atom apokalipsisi va qandaydir bosh farishta uchun noyob formulani tanlash kerak edi. Kasting juda zo'r edi: miqyosi tufayli bu rolga faqat Eynshteyn mos edi.
Formulaning "noqulay soddaligi" estetik joziba bilan ta'sirchan tarzda birlashtirildi. Umuman olganda, men yaxshi ko'rinishni istasam ham, ularning hech birining nafisligini tushuna olmayman. Salom, bizni tebratib qo'ying Nyuton, yogodagi ale f\u003d Gmm "/r 2 jalb qilish yo'lida ko'p narsa yo'q; U\u003d RI yanada yaxshi, u faqat bizni tabassum qiladi, va P\u003d mg Bu juda muhim. Eynshteynning tashqi ko'rinishi juda yaxshi bo'lar edi R ik\u003d 0, Bir vaqtning o'zida fizik nazariyalarning eng go'zallaridan biri hisoblangan nodon nurni ulug'lash, lekin egrilik tensorini bilmaganlar tushunishga yordam bermaydi. Va massa va energiya nima ekanligini dunyodagi hamma biladi, lekin o'ylash uchun nimani bilish kerak. E\u003d mc 2... Maydonda engil ko'rinadigan va engil ko'rinadigan tekislikning o'qi! Bu nimani anglatishi muhim emas. Chantly E Quyosh tomonidan ishlab chiqarilgan energiya bo'lishi mumkin, agar u massa iste'mol qilsa m Yadro reaktsiyasi paytida, u yonayotganda va atom bombasining portlashi natijasida ko'rilgan energiya bilan, bo'linish paytida uran o'z massasini yo'qotadi. Haqiqatan ham, hamma narsani unutib, bir ko'zdan kechirish yaxshiroqdir E\u003d mc 2 go'yo u oxirgi sumkada bo'lsa, uni o'tkazib yuborib bo'lmaydi. Bundan tashqari, har bir insonning bunday sirga kirishdan mahrum bo'lishi ham muhimdir.
Vahiy haqidagi gipoteza, shubhasiz, Nyuton yoki Leonardo da Vinchi oldidagi turg'unlikning teng dunyosida ham haqiqiydir. Amerikalik fan tarixchisi, Eynshteynning buyuk himoyachisi Jerald Xolton boshqa, unchalik sir bo'lmagan narsani ilgari surdi. Bu shuni ko'rsatadiki, Eynshteynning dahosi fizik qonunlardagi nosimmetrikliklarni ochib berish, paradokslar yaratish va qutblarni birlashtirish bo'lgan g'oyasi uning o'ziga xos xususiyatiga mutlaqo to'g'ri kelmaydi, o'ta paradoksaldir: u bir vaqtning o'zida donishmand keksa odam edi. jasur bola, ulkan faol va kuzatuvchi, ratsionalist va o'z sezgisiga tayanadigan inson, ateist va iymonli. Siz tasavvufda o'yin timsolining rolini so'rashingiz mumkin emas, lekin sizning yuzingiz yashirincha boshqa, protejning ongida nima desa. Boshqa tomondan, Xolton bizga "uning turmush tarzi tabiat qonunlariga asoslangan", deydi. Darhaqiqat, Uilyam (Uilyam) Okxem (1285-1349) ustara bilan mashhur bo'lganidan beri ("asosiy narsalardan ko'ra ko'proq narsani bezovta qilmang. Qanday qilib kamroq pichoq bilan ishlaysiz"), Eynshteyn uni ishlatgan: "Men men" siz bilanman azizlar. Ikkita yaxshi - bu juda murakkab." Rostini aytsam, Eynshteyn hech narsani tan olmadi, tanqidga qo'shila olmadi desam to'g'riroq bo'lardi. Tabiat o'z qonunlari, usullari va sirlarini ochib bergani va eski qutblar erib ketganligi sababli, o'zimdan charchaganim shunchalik tabiiy edi, garchi biz ularni abadiy deb haqli ravishda hurmat qilishimiz mumkin edi: makon va vaqt bir, materiya va materiya deb hisoblangan. bir xil energiya. men ham E\u003d mc 2 Bu o'ziga xoslikning matematik ifodasi, Eynshteyn konsentratidan boshqa narsaga aylanadi ( E Eynshteyn Mc2, Va bu, ayniqsa, kichkina Albertning uzoq vaqt davomida reklama faoliyati bilan bog'liq muammolarga duch kelganini hisobga olsak, bu mantiqiy ko'rinadi. U uzoq vaqt oldin va butun umri davomida gapirgan, keyinchalik o'z fikrlarini ifoda etishdagi qiyinchiliklarni tan oldi. Eynshteynning sa'y-harakatlari ortida, ehtimol, bu uning kontseptsiyalarni manipulyatsiya qilish, g'oyalar va aniq tasvirlar bilan o'ynash, - bilmasdan va ularni shakllantirishga harakat qilmasdan - ular o'rtasida yangi aloqalar yaratish qobiliyatini tushuntiradi. siznikidan keyin E\u003d mc 2, G'ayrioddiy samarali, ammo ahmoqona emas, Eynshteyn bizni qolgan formula haqida o'ylashga undaydi: yaxshi niyat qilingan narsani umuman ifoda etib bo'lmaydi.
Eslatmalar:
Voy-buy! (inglizcha)
Frantsuz reklamasidan iqtiboslar. M6- musiqiy-rozvazalniy telekanali, C-17- samolyot tashuvchilarga asoslangan Amerika harbiy samolyotlari; HP- kompyuter kompaniyasi Hewlett-Packard, Mc2- maxsus xavfsizlik dasturi. (Eslatmani almashtirish)
f\u003d Gmm "/r 2- universal tortishish qonuni formulasini; U\u003d RI- kuchlanish, oqim va qo'llab-quvvatlovchi kuchlarni bog'laydigan Ohm qonuni; P\u003d mg- erkin tushishning tezlashishi orqali tortishish kuchining ahamiyati. (Eslatmani almashtirish)
- Tarjima
Eynshteynning mashhur sevgisi yanada chiroyli tasvirlangan, ammo tushunish yaxshiroq bo'lar edi.
Oquvchanlikning ushbu maxsus nazariyasi massa va energiya bir xil narsaning turli ko'rinishlari ekanligini ta'kidlaydi - o'rtacha aqlga noma'lum tushuncha.
- Albert Eynshteyn
Ushbu ilmiy tushunchalar stolning yorug'ligini va chuqurligini o'zgartiradi, bu ular haqida hamma biladi, lekin umuman olganda, ular tushunmaydilar. Nega birdaniga hammasi ustida ishlamaysiz? Sizning terining holati sizning ovqatlanishingiz va tavsiyalaringiz bilan boshqarilishi mumkin va bu holda men Mark Lyuvning ovqatlanishini tanladim, u so'raydi:
Eynshteyn dunyoda yashagan E \u003d mc 2. Barcha energiya, massa, soat birliklari Eynshteyndan oldin ham ma'lum edi. Xo'sh, nega bunday chiqish juda yomon? Nima uchun o'tmish yoki soat uchun doimiylik yo'q? Nima uchun E \u003d amc 2 emas, nega doimiy hisoblanadi?
Agar bizning Butun dunyomiz hozirgidek boshqarilmaganida edi, hamma narsa boshqacha bo'lishi mumkin edi. Keling, men hurmat qiladigan narsaga hayron qolaylik.
Bir tomonda bizda massali jismlar bor: galaktikalar, yulduzlar va sayyoralardan tortib eng kichik molekulalar, atomlar va asosiy zarralargacha. Garchi badbo'y hid dahshatli bo'lsa-da, terining biz materiya deb biladigan tarkibiy qismi bor, massaning asosiy kuchi, bu uning kuchini qanday o'chirishni, uni qanday qilib yana oshirishni anglatadi Va tishlar, siz baribir hamma narsaga quyasiz Boshqa. dunyoga tegishli ob'ektlar. 
Xususan, ob'ekt qancha masofada joylashganidan qat'i nazar, u koinotdagi hamma narsaga tortishish kuchini ta'minlaydi. U hamma narsani o'ziga tortadi, hamma narsaning og'irligini his qiladi, shuningdek, uning qalbining kuchiga ega.
Qolgan da'volar intuitivdir, energiya haqidagi parchalar, hech bo'lmaganda fizikada, biror narsa qilish qobiliyati haqida - ishni bajarish qobiliyati haqida. Shunchaki joyida o'tirsangiz nima ishlaysiz?
Undan oldin, aslini olganda, tanganing boshqa tomonini - ommaviy nutqni ko'rib chiqaylik.
Boshqa tomondan, yog'larni chayqalmaydigan nutqlar mavjud - masalan, yorug'lik. Bu zarralar kuylash energiyasiga ega va ularning boshqa nutqlar bilan oʻzaro taʼsiridan xabardor ekanligini tushunish oson – sayqallanganda yorugʻlik oʻz energiyasini unga oʻtkazadi. Etarli energiyaga ega yorug'lik materiyani yoqishi, kinetik energiya (va likvidlik) qo'shishi, yuqori energiya darajasidagi elektronlarni urib yuborishi yoki í energiya miqdorida ularni ionlashtirishi mumkin.
Bundan tashqari, massasiz zarrachada joylashgan energiya miqdori faqat uning chastotasi va uzoq umr ko'rish muddati bilan belgilanadi, masalan, zarrachaning an'anaviy suyuqligi: yorug'likning suyuqligi. Bu shuni anglatadiki, uzunroqlari past chastotalar va kamroq energiyaga ega, qisqalari esa yuqori chastotalar va energiyaga ega. Massiv qismni oshirish mumkin va massasiz qismdan energiyani o'zlashtirishga urinishlar suyuqlikning o'zgarishiga emas, balki faqat kuchning oshishiga olib kelishi mumkin.
Aytilganlarni eslab, keling, massa energiyasi qanday ishlashga teng bo'lishi mumkinligi haqida o'ylab ko'raylik? Shunday qilib, siz materiyaning bir qismini va antimaterning bir qismini (elektron va pozitron) olishingiz mumkin, ularni birlashtirib, massasiz qismlarni (ikkita foton) olib tashlashingiz mumkin. Nima uchun ikkita fotonning energiyalari elektron va pozitronning massalariga teng, yorug'lik tezligining kvadratiga ko'paytiriladi? Nima uchun boshqa multiplikator yo'q, nega tenglik E va mc 2 ga to'liq teng?
Xo'sh, STOga ko'ra, bu shunchaki E\u003d mc 2 ga o'xshab ko'rinishda, hech qanday tasavvursiz. Keling, sabab haqida gapiraylik. Boshlash uchun sizda kosmosda quti borligi aniq. U buzilmaydi va uning ikki tomonida nometall bor, o'rtada esa ko'zgulardan biriga ucha oladigan foton bor.
Dastlab, quti qulab tushmaydi, lekin fotonning bo'laklari energiya (va impuls) bilan to'ldiriladi, agar foton qutining bir tomonidagi ko'zguga tegsa va sakrab tushsa, quti foton bo'lgan yo'nalishda yiqila boshlaydi. qulab tushdi. Foton boshqa tomonga yetganda, u boshqa tarafdagi oynadan sakrab chiqadi va qutining momentumini nolga qaytaradi. Va siz shu tarzda kurashni davom ettirishingiz kerak, bunda quti yarim soat davomida bir yo'nalishda qulab tushadi, ikkinchi yarmi esa buzilmaydi.
O'rtada quti qulab tushadi va u massaga ega bo'lgani uchun u ham kinetik energiyaga va shuning uchun foton energiyasiga ega. Ob'ektning impulsi, kuchi haqida ham eslash kerak. Fotonlarning impulsi ularning energiyasi bilan bog'liq va energiya qanchalik katta bo'lsa, shunchalik sodda bo'ladi: energiya qanchalik qisqa va energiya qanchalik katta bo'lsa, impuls shunchalik katta bo'ladi.
Keling, bu nimani anglatishini o'ylab ko'raylik va buning uchun biz yana bir tajriba o'tkazamiz. Faqat fotonning o'zi qulaganda nima sodir bo'lishini bilib oling. Bu juda ko'p energiya va tezlikka ega bo'ladi. Rasmiylarning mas'uliyati norozilikka yo'l qo'ymaslikdir, chunki boshida fotonning energiyasi uning uzoq davom etishi bilan belgilanadi va quti faqat tinch energiyaga ega - go'yo u erda bo'lmagandek - va foton butun impulsni o'z ichiga oladi. tizim, va quti yy nolga teng impulsga ega.
Keyin foton qutiga uriladi va bir zumda o'chadi. Aybdorlarning impulslari va energiyasi saqlanib qoladi - bu koinotni qutqarishning asosiy qonunlari. Foton qulab tushayotganligi sababli, impulsni tejashning yagona yo'li bor - quti foton qulagan yo'nalishda qo'shiq oqimi bilan qulashi kerak.
Hozircha hammasi yaxshi. Faqat endi biz qutining energiyasi kabi o'zimizni oziqlantirishimiz mumkin. Ma'lum bo'lishicha, K E \u003d ½mv 2 kinetik energiya haqidagi asosiy formulamizdan biz qutining massasini va impuls tushunchasidan kelib chiqqan holda uning suyuqligini aniq bilamiz. Biroq, agar biz qutining energiyasini foton energiyasi bilan tenglashtirsak, shuning uchun Volodiov chiziqning oxirida, biz qutining etarli energiyaga ega emasligini tushunamiz.
Muammo bormi? Yo'q, siz shunchaki o'tirishingiz kerak. Quti/foton tizimining energiyasi jim qutining an'anaviy massasi va qutining kinetik energiyasi va fotonning energiyasidir. Agar quti fotonni qabul qilsa, uning energiyasining katta qismi qutining ko'proq massasiga o'tadi. Agar quti fotonni yo'qotsa, uning massasi muddati tugashidan oldingi darajaga o'zgaradi (ko'payadi).
Agar quti fotonni yana boshqa yo'nalishda qo'yib yuborsa, u ko'proq impuls va suyuqlikni (qaytish yo'nalishidagi fotonning salbiy impulsi bilan qoplanadi), undan ham ko'proq kinetik energiyani (va fotonning energiyasini) oladi va ichida massaning bir qismi tinchlikda o'tkaziladi. Agar siz hamma narsani hisobga olsangiz (buni qilishning uch xil usuli bor va bu erda tavsif), aralashmaning bir-biriga aralashtirilganligini ko'rishingiz mumkin, bu sizga E\u003d mc 2 bo'lgan energiya va impulsni tejash imkonini beradi.
Agar siz doimiy qo'shsangiz, tenglama muvozanatlashdan to'xtaydi va foton chiqarilgandan yoki yo'q qilinganidan keyin siz teri energiyasini behuda sarflaysiz yoki olasiz. 1930-yillarda antimateriyani kashf qilib, biz energiyani massaga va orqaga aylantirish mumkinligini darhol tasdiqladik va konversiya natijalari E\u003d mc 2 bilan bir xil edi va hatto eng aniq tajribalar ham buni olishimizga imkon berdi. formuladan taxminan o'n yil oldin ehtiyot bo'ling. Faqat fotonga m\u003d E / c 2 ga teng samarali massani belgilash orqali biz energiya va momentumni tejashni ta'minlashimiz mumkin. Va biz E\u003d mc 2 haqida gapirayotgan bo'lsak-da, Eynshteyn birinchi bo'lib formulani boshqacha tarzda yozdi va massasiz zarrachaga energiya ekvivalenti massasini belgiladi.
Shunday qilib, ajoyib taom uchun rahmat, Mark, va umid qilamanki, bu aniq tajriba bizga nima uchun nafaqat massa va energiya ekvivalenti, balki bizning dunyomizda faqat bitta narsa kerakligini tushunishga yordam beradi. mozhlive ma'nosi energiya va impulsni tejashga yordam beradigan va butun dunyo talab qiladigan "doimiylik" uchun. Bitta Rivnyanna, u ishlayotganidek, E \u003d mc 2.
Bu dunyoda fizikani bilishni istagan har bir kishi bir o'zi eshitgan "Ahamiyat nazariyalari" Albert Eynshteyn va mashhur formula haqida E\u003d ms2. Bu formula XX asrning boshida fanda kengaytirila boshlandi va uning shuhrati Eynshteyn nazariyasi bilan chambarchas bog'liq edi.
O'sha paytda, yangi yulduzni uning inqilobiy nazariyasidagi "e'tiroflar" uchun tanqid qilmasa ham, biz janob Eynshteynning haqiqatdan ajralgan fantaziyalarining fanga hech qanday aloqasi yo'qligini hurmat qilamiz.
O'q faqat bir dumba, chunki o'tmishda ular dunyo rahbarlarini noma'lum tarzda tanqid qilishgan, buzg'unchi ilmida paydo bo'lgan. "Ammo bizni sog'lom bo'lsak, birdaniga yarasha olmaydigan bu indulgentsiyalarni ikkilanmasdan qabul qilishga undaydigan zarurat nimada? Shu nuqtada biz faqat aytishimiz mumkin: yo'q! Eynshteyn nazariyasidan amalda foydali bo'lgan barcha g'oyalar olib tashlanishi mumkin va ko'pincha boshqa nazariya orqasida juda oddiy tarzda paydo bo'ladi, shuning uchun hech qanday aql bovar qilmaydigan narsalarni o'z ichiga olmaydi - hech narsa Eynshteyn nazariyasi tomonidan taqdim etilgan imtiyozlarga o'xshamaydi. ” Bu so'zlar "Roslin hayoti" (1878) fundamental asari muallifi rus akademigi Klimentiy Timiryazevga tegishli.
Biroq, bu barcha tanqidlar va tanqidlar juda adolatli, Eynshteyn uchun yomon edi, chunki uning yahudiy davridagi kabi homiylari ko'p edi! Aytgancha, ZMIda men Gollivud estrada yulduzi orzu qiladigan PR bo'lishini istardim! Eynshteyn nihoyat Nobel mukofotidan mahrum bo'ldi! Haqiqat shundaki, biz uni umuman ilmiy dunyoda bo'ron keltirib chiqargan "Ko'rish nazariyasi" uchun emas, balki ochiq A.G.ning nazariy asoslari uchun ayblaymiz. Stoletov "tashqi foto effekt".
Tarixiy ma'lumot:“Albert Eynshteyn fizika boʻyicha Nobel mukofotiga nomzod boʻlgano'n yillik martaUzoq vaqt davomida Nobel qo'mitasi a'zolari haqiqiylik nazariyasi kabi inqilobiy nazariya muallifiga mukofot berishga jur'at eta olmadilar. Nihoyat, diplomatik yechim topildi: 1921 yil uchun mukofot Eynshteynga fotografik effekt nazariyasi, tajribada eng ishonchli va yaxshi sinovdan o‘tgan robot uchun berildi; Biroq, qaror matni neytral tarzda qo'shiladi: "va nazariy fizika sohasidagi boshqa robotlar uchun." 1922-yil 10-noyabrda Shvetsiya Fanlar akademiyasi kotibi Kristofer Ovill Eynshteynga shunday deb yozgan: “Telegram orqali maʼlum qilganimdek, Qirollik Fanlar akademiyasi kechagi yigʻilishida sizga fizika boʻyicha oʻtgan (1921-yil) daryosi uchun mukofot berishga qaror qildi, bu sizning nazariy fizikadagi mehnatingiz, qonunlarga mos keladigan kremlarni anglatadi. fotoelektr effekti, sizning tortishish nazariyasi va tortishish nazariyasidagi ishingizni hisobga olmagan holda, ular kelajakda tasdiqlanganidan keyin baholanadi. Tabiiyki, Eynshteyn an'anaviy Nobel mukofotini haqiqiylik nazariyasiga bag'ishlagan ... " .
Aks holda, rus olimi Aleksandr Grigorovich Stoletov elektr tizimiga ultrabinafsha nurni quyib, eshikni ochganga o'xshaydi. tashqi foto effekt amaliyotda, Albert Eynshteyn esa bu hodisaning mohiyatini nazariy jihatdan tushuntira oldi. Buning uchun Nobel mukofoti berildi.
izoh:
Teslafreshpower: Eynshteyn Nobel mukofotini fotografik effekt uchun emas, balki uning uchun rad etdi okremy vipadok... "Eynshteynga fotoeffektning boshqa qonunini kashf etgani uchun Nobel mukofoti berildi, biz buni fotoeffektning birinchi qonuni deb ataymiz. Ale, shuning uchun rus fizigi Stoletov Aleksandr Grigorovich (1830-1896) Fotosuratning o'ziga qaragan holda, hech kim Nobel mukofotini inkor etmasdan, o'sha paytda A. Eynshteynga bu fizika qonunini "o'rganish" uchun berilgan edi, siz kimga xizmat qila olasiz? A. Eynshteynni Nobel mukofoti laureati qilish va buning "aylanma" fotoeffekti va o'qi uchun qandaydir sabab bordir .. yangi Nobel mukofoti sovrindori.
Bu aql bovar qilmaydigan, lekin bu haqiqat: KEYIN 8 ta mentalitet yoki postulat (aqliy binolar) mavjud, ammo GTOda 20 ta mentalitet mavjud! Fizika aniq fandir”.
Formulada nima noto'g'ri?E\u003d ms2, Keyin Internetda quyidagi hikoya aylanmoqda.
"1905 yil 20 iyulda Albert Eynshteyn va uning jamoasi Mileva Marich ikki marta muqaddas kunlarni nishonladilar. Bu buyuk fizikning hayotidagi birinchi epizod edi, u oddiy shved kabi mast bo'ldi: ". .. Bechora do'stingiz va sizning otryadingiz stol ostida yotgan edi. —keyin do'sti Konrad Xabichtga yozadi (2005 yil bahoridan GEO jurnali).A1 zig'ir matosidan 1946 yilgi Eynshteynning tosh portreti Time jurnalining muqovasida atom qo'ziqorini va formulasi tasvirlari bilan paydo bo'ldi. E\u003d MC2 va biroz ayblovsiz sarlavha: "Dunyoni vayron qiluvchi - Eynshteyn: barcha moddalar suyuqlik va olovdan iborat". .
Ushbu formula yaxshi bo'lmaganlar haqida "Bir funt chiqdi", Bogdana Shinkarikning qisqa maqolasi bilan bugungi kun haqida bilib olishingiz mumkin
O'quvchilarning ushbu maqolani Internetda izlashiga yo'l qo'ymaslik uchun u quyida keltirilgan.
"Bugungi maqola juda qiziq va nazariy fizikada magnit aldash mavzusidagi boshqa ikkita maqolamning davomi: "Magnit shahraizm" і “Nazariy fizikada ikki yuzinchi shahriylik” .
Yangi maqolada ilgari qayd etilmagan, magnitlanish va elektr oqimlarida turgan hodisalar - Xans Kristian Oersted va Andre Mari Amper va ularning izdoshlari ochib berilgan. Jismlarning magnitlanishi ulardagi nozik materiyaning kuchayishi bilan birga bo'lishi hech kimning xayoliga kelmagan! Haqiqatan ham, ular haqida taxmin qilganingizdek, magnitlanganidan keyin po'lat novda magnitlanishdan oldingi vaznga qaraganda bir oz ko'proq og'irlikka ega.
Agar elektromagnetizmning birinchi izdoshlari bu hodisaning kelib chiqishini tushunib, unga ergashgan bo'lsalar, bugungi fizika kundalik materiyani butunlay boshqacha tarzda tasvirlaydi. Avvalo, jismoniy hodisalarni inventarizatsiya qilishda asosiy rolni "jismoniy vakuum" deb ataladigan narsa o'ynadi (bu mutlaqo ahmoqona iboraning so'zma-so'z tarjimasi "tabiiy bo'shliq").
Ko'p asrlar davomida tabiat fani - fizika rivojlanib borar ekan, "tabiat bo'sh narsalarga toqat qilmaydi" degan fikr hayratlanarli edi. Buzilmagan kenglikning yorqin ko'rinishi yorug'lik va issiqlik kengayadigan eng nozik materiyadan ham ko'proq narsani ochib berdi. Bu eng nozik vosita Qadimgi Yunoniston soatlaridan beri efir deb nomlangan. Efirni yaratuvchi boʻlinmas qismlar esa qadimgi yunon olimi Demokritning taklifi bilan atomlar deb atalgan.
Yaqinda sodir bo'lgan hodisani - magnitlangan jismlar massasining ko'payishini va qo'shiq ma'nosida fan va falsafiy fikrning dastlabki ishlanmalari to'g'ri ekanligini va Albert va Ko'ning o'qi, shu jumladan, yorug'lik tashuvchi efirni aniqlang. Bu erda hamma narsaning surati, ular fanni Hibn yo'li bo'ylab olib bordilar.
Tananing magnitlanishi (yoki magnitlanishi) jarayoni nafaqat metallar atrofida induksiyalangan (ikkilamchi) magnit maydonning paydo bo'lishi, balki magnitlangan sohada (o'rtada va magnitlangan) efirning kuchayishi bilan bog'liqlik bilan hamroh bo'ladi. jismlar).
Agar magnitlangan jism boshqa magnitlar bilan yoki, masalan, tirsos bilan o'zaro ta'sirlashganda osongina magnit sifatida namoyon bo'lsa, u holda ularning eter moddasining o'rtasida mustahkamlanishi shennya ich masi ko'rinishida namoyon bo'ladi.
Aytilgan narsa elektromagnitlar uchun ham to'g'ri keladi: elektr lasanning og'irligi unda barqaror elektr toki oqib chiqa boshlaganda ortadi va elektromagnitning magnit yadrosining og'irligi ham bir vaqtning o'zida ortadi.
Vikoristik kamtarona maishiy imkoniyatlar, muallif eksperimentni sinab ko'rdi, uning davomida u ibtidoiy uy onglarida Chuvanni magnitlanishi paytida tana vaznining o'zgarishini aniqlash imkoniyati qanday ekanligini tushunishni istaydi. Tajribada 1 g dan 20 g gacha va 10 mg dan 500 mg gacha bo'lgan og'irliklar to'plamiga ega vikoriston kubogi ishlatilgan.
Kuchli magnit maydonning manbai neodimiy magnit bo'lib, u planshet shaklini oladi (diametri - 18 mm, qalinligi - 5 mm). Magnitlanish ob'ektlari diametri 18,8 mm bo'lgan po'latdan yasalgan to'p bo'lib, uchta po'latdan yasalgan tekis yuvish mashinasiga yopishtirilgan. Yuvish moslamalari kichik tashqi diametri 21 mm, ichki diametri 11 mm va qalinligi 6 mm.
Tajriba shunday bo'lsin.
Boule kosasida quyidagi nomlar mavjud: magnit, halqalar va to'plar - hidlar juda muhim edi: 9,38 g; 11,15 g; 27,75 m Ushbu raqamlarni kalkulyatorga yozib, men umumiy qiymatni hisobladim - 48,28 gramm.
oshkor qilingan vaginaning ko'payishi uchta muhim element, ulardan ikkitasi magnitlanish jarayonidan o'tgan, dastlab vannalarda astarlanishi mumkin. vimiryuvannya bilan sutlar.
Biroq, tajriba davomida bu ma'lum bo'ldi tsikave hodisa, Yake haqiqatga shubha qilishiga yo'l qo'ymaydi vaginangizni o'zgartiring jismlar, ularning magnitlanishi yoki demagnetizatsiyasi jarayonida! Va buni erning magnit maydonining tanaga kirib kelishi bilan bog'lab bo'lmaydi!
Orqada qolganlar haqida tsikave haqiqat, Mening yaqinlashib kelayotgan e'tirofim.
Unga kiring!
Men magnit, metall yuvgichlar va to'plardan iborat tuzilmani yaratganimdan so'ng, uni idishga qo'yganimdan so'ng, men tizimni har xil turdagi og'irliklar bilan muvozanatlashtirdim. Keyinchalik, men yuvgichlar va to'plarni magnitlash jarayonida strukturaning yadrosi o'zgarishiga e'tibor bera boshladim. Taxminan 15-20 hafta o'tgach, tsikave boshlandi!
Tuzilishi bo'lgan piyola butunlay cho'kib keta boshladi. Sizning qiningiz o'sishni boshladi! Idishlarni muvozanatga keltirish uchun men butun yoki mayda bo'laklarga bo'lingan og'irliklari bilan idishga cheesecakes qo'shishni boshladim.
Nomutanosiblik jarayoni boshlanmaguncha, men ikkilanmadim. Keyin men cheesecakesni chaqirdim va bir soat davomida og'irliklar bilan idishga 0,38 gramm tajriba qo'shdim! Shu tarzda, magnitlanish soati davomida strukturaning og'irligi (va shuning uchun og'irligi) 0,38 grammga ko'tarilganligi o'rnatildi. Keyin, magnitlanish soatida, girdobli magnit maydonining asosini tashkil etuvchi juda ko'p miqdordagi yupqa materiya atom halqalari va to'plariga yanada kirib bordi, ularning kuchli aralashmasi magnitlanishdan oldin: 11,15 g + 27,75 g \ u003d 38,90 gramm.
Oddiy matematik tahlil shuni ko'rsatadiki, ushbu tajribada magnitlanish soatiga halqalar va to'plar og'irligining oshishi taxminan 1% ni tashkil etdi (0,38 * 100% / 38,9).
Boshlang, janoblar!
Men o'zim uchun ikkita maxsus xususiyatni yaratdim:
1. "Adekvatlik nazariyasi" formulasi ulug'lanadi.
2. Magnit maydon moddiydir, u biz hamma narsani boshdan kechiradigan okeandagi o'sha yorug'lik efirining girdob oqimidan boshqa narsa emas! Magnitlangan jismlarda bu efirning zichlashishi ularning massasi va energiyasining oshishiga olib keladi.
Ushbu maqolada "tinch energiya" atamasining tavsifi mavjud
Ushbu maqolada "E\u003d mc2" atamasining tavsifi mavjud; boshqa maʼnolarga ham qarang.
Butunjahon fizika qoyasining quyosh botishi soati ostida Xmarochos Taipei 101-dagi formula (2005)
Massa va energiyaning ekvivalentligi- suyuqlik nazariyasining fizik kontseptsiyasi, bunda jismoniy ob'ektning (jismoniy tizim, tananing) doimiy energiyasi uning massasiga teng bo'lib, u vakuumdagi suyuqlik kvadratining o'lchovli ko'paytmasiga ko'paytiriladi:
E \u003d mc 2, (\\displaystyle \\E \u003d mc^(2),) de E (\\displaystyle E) - ob'ektning energiyasi, m (\\displaystyle m) - uning massasi, c (\ \displaystyle m) \displaystyle c) - vakuumdagi yorug'lik tezligi, u 299 792 458 m/s dan ortiq.
"Ommaviy" va "energiya" atamalarida nimani anglatishiga qo'shimcha ravishda, bu tushunchani ikki xil talqin qilish mumkin:
- Bir tomondan, kontseptsiya tana massasi (o'zgarmas massa, deb ham ataladi) degan ma'noni anglatadi Menda xotirjamlik bor) Ko'proq (doimiy ko'paytma c² ga to'g'ri keladigan) energiya, "yangisiga yotqizilgan", ya'ni dam olish vaqtida ikkilamchi tizimda paydo bo'ladigan yoki hisoblangan energiya (dam olish vaqtida tizim) deb ataladi. energiya tinchligi, Yoki bu tananing ichki energiyasining keng ma'nosida,
- Boshqa tomondan, shuni aytish mumkinki, jismoniy ob'ektning (faqat tananing emas) qandaydir energiyasi (ichki bo'lishi shart emas) qo'shiq massasi bilan ifodalanadi; masalan, qulab tushayotgan har qanday ob'ekt uchun relyativistik massa tushunchasi kiritildi, bu ob'ektning doimiy energiyasining (shu jumladan kinetik) nisbiy (c² ko'paytmasigacha),
Birinchi talqin faqat boshqasini to'ldiruvchi emas. Agar biz energiya tinch bo'lishini istasak, keling, uni energiya portlashi deb ataymiz va m (\\displaystyle m) amalda mrel (\\displaystyle m_ (rel)) bilan bir vaqtning o'zida nol yoki kamroq suyuqlik bilan bir xil bo'ladi. tanasi, lekin m (\\displaystyle m) boshqasidan tashqariga chiqishi mumkin Jismoniy o'zgarishlarning talqini: bu qiymat skaler (bitta raqam bilan aniqlanadi) invariant (tizimni o'zgartirganda o'zgarmas) ko'paytiruvchisi belgilangan 4 vektorli energiya- momentum, ularni Nyuton massalari í ê í to'g'ri chiziqlar, í bundan oldin f m (\\displaystyle m) ê 4-puls moduli. Dodatkovo, m o'zi (\\displaystyle m) (va mrel emas (\\displaystyle m_ (rel))) yagona skaler bo'lib, u nafaqat jismning kichik tezliklarda inertial kuchini tavsiflaydi, balki quvvat orqali ham bo'lishi mumkin. oddiygina tanadagi har qanday suyuqlik uchun yozilgan.
Shunday qilib, m (\\displaystyle m) o'zgarmas massa - mustaqil bo'lgan va juda ko'p fundamental ahamiyatga ega bo'lgan jismoniy miqdor.
Zamonaviy nazariy fizikada massa va energiyaning ekvivalentligi tushunchasi birinchi darajali ahamiyatga ega. Massani har qanday energiya turiga nisbat berish sof terminologik jihatdan uzoq deb hisoblanishi va standart ilmiy terminologiyada amalda qabul qilinganligining asosiy sababi, massa va energiyani tushunish yana sinonim hisoblanadi. Bundan tashqari, bunday yondashuvdan beparvo foydalanish yo'qolishi mumkin va oxir-oqibat sumka asossiz bo'lishi mumkin. Shunday qilib, hozirgi vaqtda "relativistik massa" atamasi Faxa adabiyoti amalda qisqarmaydi, massaga kelsak, u o'zgarmas massa hisoblanadi. Shu bilan birga, "nisbiy massa" atamasi qo'llaniladigan oziqlantirishda kislotali mahsulotlar uchun ishlatiladi, shuningdek, yoritish jarayoni va ilmiy-ommabop adabiyotlarda. Bu atama tananing inert kuchlarining o'sishini ta'kidlaydi, u o'z energiyasi bilan bir vaqtning o'zida qulab tushadi, bu o'z-o'zidan butunlay almashtirilishi mumkin.
O'zining eng universal ko'rinishida printsip birinchi marta 1905 yilda Albert Eynshteyn tomonidan ishlab chiqilgan, chunki tananing energiya va inert kuchlari bog'lanishlari haqidagi kashfiyotlar boshqa o'tmishdoshlarning oldingi ishlarida rivojlangan.
Zamonaviy madaniyatda E \u003d m c 2 (\\ displaystyle E \u003d mc ^ (2)) formulasi barcha fizik formulalarda topilmaydi, bu uning atom portlashining qo'rqinchli harakatlari bilan bog'liqligi bilan bog'liq. Bundan tashqari, aynan shu formula dolzarblik nazariyasining ramzi bo'lib, fanni ommalashtirishchilar tomonidan keng qo'llaniladi.
Invariant massa va tinch energiyaning ekvivalentligi
Tarixiy jihatdan massa va energiyaning ekvivalentligi printsipi birinchi marta Albert Eynshteynning suyuqlikning maxsus nazariyasi tomonidan qoldiq shaklida shakllantirilgan. Har qanday yopiq zarralar tizimining tanasi va olovi kabi zarralarning qulashi uchun munosabatlar bosqichi aniqlanadi:
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))),)
de E (\\displaystyle E), p → (\\displaystyle (\\vec (p))), v → (\\displaystyle (\\vec (v))), m (\\displaystyle m) - energiya , impuls, suyuqlik va tizim yoki qismlarning o'zgarmas massasi, shubhasiz, c (\\ displaystyle c) - vakuumdagi yorug'likning suyuqligi. Ushbu iboralardan ko'rinib turibdiki, relyativistik mexanikada jismning (massiv jismning) suyuqlik va impulsi nolga tushsa, uning energiyasi teng qiymatdan mahrum bo'lib, nolga tushmaydi, masalan, tana massasi:
E 0 \u003d m c 2. (\\ Displaystyle E_ (0) \u003d mc ^ (2.)
Bu qiymat tinch energiya bilan bog'liq va bu qiymat tana massasining ushbu energiyaga tengligini belgilaydi. Shu faktga asoslanib, Eynshteyn tana vazni energiya shakllaridan biri ekanligi va shu bilan massa va energiyaning saqlanish qonunlari bir saqlanish qonuniga birlashtirilganligi haqidagi g'oyani ishlab chiqdi.
Tananing energiyasi va impulsi 4 vektorli energiya-impulsning (to'rt-impuls) (energiya - vaqt-soat, impuls - fazoviy) tarkibiy qismlari bo'lib, natijada bir tizimdan ikkinchisiga o'tishda va tana massasiga aylanadi. Lorentz invariantidir, boshqa tizimlarga o'tish paytida yo'qoladi doimiy va to'rt impulsli vektor uchun sensor moduli mavjud.
Shuni ham ta'kidlash kerakki, zarrachalarning energiyasi va impulsi qo'shimcha bo'lishi muhim emas, zarralar tizimi uchun biz:
| E \u003d S i E ip → \u003d S ip → i (\\displaystyle \\E\u003d\\sum _(i)E_(i)\\qquad (\\vec (p))\u003d\\sum _ (i) (\\ vec (p) ) _ (i)) | (1) |
Qo'shimcha zarrachalarning massasi emas, ya'ni zarralar tizimining massasi, rasmiy ma'noda, saqlash zarralari massasi yig'indisiga teng emas.
Shunday qilib, energiya (to'rt impulsning o'zgarmas, qo'shimcha, vaqt komponenti) va massa (to'rt impulsning o'zgarmas, qo'shimcha bo'lmagan moduli) ikki xil jismoniy miqdordir.
O'zgarmas massa va dam olishdagi energiyaning ekvivalentligi, tana tinch (nam) bo'lgan tizimda uning energiyasi (c 2 ko'paytirgichga qadar (\\displaystyle c ^ (2)) ) o'zgarmasdan eski ekanligini bildiradi. massa.
To'rt impuls - bu to'rt tezlikli tanada o'zgarmas massaning an'anaviy qo'shilishi.
P m \u003d m U m, (\\displaystyle p^(\\mu)\u003d m\\,U^(\\mu)\\!,)
Relyativistik massa tushunchalari
Eynshteyn massa va energiyaning ekvivalentligi tamoyilini ilgari surganidan so'ng, massa tushunchasini turlicha talqin qilish mumkinligi ayon bo'ldi. Bir tomondan, bu invariant massa bo'lib, u o'zgarmasligi tufayli klassik fizikada paydo bo'ladigan bir xil massaga o'xshaydi, boshqa tomondan, biz shunday deb ataladigan narsani kiritishimiz mumkin. relativistik massa, Jismoniy ob'ektning umumiy (shu jumladan kinetik) energiyasiga ekvivalent:
M r e l \u003d E c 2, (\\ displaystyle m_ (\\ mathrm (rel))\u003d (\\ frac (E) (c ^ (2))),)
de m r e l (\\displaystyle m_ (\\mathrm (rel))) - relativistik massa, E (\\displaystyle E) - ob'ektning umumiy energiyasi.
Massiv jism (tana) uchun ikkita massa bir-biriga bog'langan:
M rel \u003d m 1 - v 2 c 2, (\\displaystyle m_ (\\ mathrm (rel))\u003d (\\ frac (m) (\\ sqrt (1 - (\\ frac (v ^ ( 2)) )) (c^(2)))))),)
de m (\\displaystyle m) - o'zgarmas ("klassik") massa, v (\\displaystyle v) - tananing suyuqligi.
aniq,
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))))))).)
Energiya va relyativistik massa bir xil jismoniy miqdordir (to'rt impulsning o'zgarmas, qo'shimcha, vaqt-soat komponenti).
Relyativistik massa va energiyaning ekvivalentligi barcha tizimlar fizik ob'ektning energiyasiga ega ekanligini bildiradi (uning relyativistik masidan oldin c 2 (\\displaystyle c^(2)) ko'paytirgichgacha).
Relyativistik massa shu tarzda trivial ("klassik") impuls va tananing suyuqligi o'rtasidagi mutanosiblik koeffitsienti sifatida kiritiladi:
P → \u003d m r e l v →. (\\ Displaystyle (\\ vec (p))\u003d m_ (\\ mathrm (rel)) (\\ vec (v)).)
Klassik fizikada o'zgarmas massa uchun shunga o'xshash munosabat paydo bo'ladi, bu ham relyativistik massa kontseptsiyasini joriy qilishning afzalliklariga dalil bo'lib xizmat qiladi. Bu keyinchalik tananing massasi qo'lining likvidligi ostida yotishi kerak degan fikrga olib keldi.
Oquvchanlik nazariyasini ishlab chiqish jarayonida massiv zarraning (jismning) kech va ko'ndalang massasi tushunchalari muhokama qilindi. Tanaga ta'sir qiluvchi kuchni, relativistik impulsni o'zgartirishning qadimgi suyuqligini qo'yib yuboring. Keyin kuch F → \u200b\u200b(\\displaystyle (\\vec (F))) í tezlashuv a → \u003d dv → / dt (\\displaystyle (\\vec (a)) \u003d d ( \\ vec (v)) / dt) klassik mexanikaga ko'ra farq qiladi:
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))).)
Agar suyuqlik kuchga perpendikulyar bo'lsa, u holda F → \u003d m g a →, (\\displaystyle (\\vec (F))\u003d m\\gamma (\\vec (a))) va agar u parallel, keyin F → \u003d m g 3 a → , (\\displaystyle (\\vec (F)) \u003d m\\gamma ^ (3) (\\vec (a)),) de g \u003d 1/1 - v 2 / c 2 (\\displaystyle \\gamma \u003d 1 / (\\To m g \u003d m r e l (\\displaystyle m\\gamma \u003d m_(\\mathrm (rel))) bu transvers massa deb ataladi va m g 3 (\\displaystyle m\\gamma ^(3)) - kech.
Ommaning likvidlikda ekanligi haqidagi da'vo keng tarqaldi va o'zining paradoksal tabiati tufayli mutaxassis bo'lmaganlar orasida keng ommalashdi. Biroq, zamonaviy fizikada energiyaning yangi kontseptsiyasi o'rnini bosuvchi noyob "relativistik massa" atamasi mavjud va "massa" atamasi ostida o'zgarmas massa (sokin) mavjud. Ochig‘ini aytaylik, “nisbiy massa” atamasini kiritishda biz quyidagi kamchiliklarni ko‘ramiz:
- Lorents transformatsiyasi tufayli o'zgarmas relyativistik massa;
- energiya va relyativistik massani va natijada yangi atamaning kiritilishining g'ayritabiiy tabiatini tushunish sinonimdir;
- kech va ko'ndalang relativistik massalarning kattaligidagi farqlarning mavjudligi va Nyuton qonunining analogini tashqi ko'rinishida qayd etishning mumkin emasligi.
- maxsus asoslilik nazariyasining uslubiy murakkabligi, har qanday murosaga yo'l qo'ymaslik uchun "nisbiy massa" tushunchasining biron bir izi ishlatilsa, maxsus qoidalarning mavjudligi;
- Plutanin "masa", "sokin massa" va "nisbiy massa" atamalarida: djerelning bir qismi oddiygina massa deb ataladi, bir qismi - boshqa.
Kamchiliklardan qat'i nazar, relyativistik massa tushunchasi ham boshlang'ich, ham ilmiy adabiyotlarda g'alaba qozonadi. Ammo shuni ta'kidlash kerakki, ilmiy maqolalarda relativistik massa tushunchasi kislotali jarayonlarda suyuqlikda yiqilib tushadigan qismning inertsiyasining kuchayishi bilan sinonim sifatida ko'proq ifodalanadi, yaqin.
gravitatsion o'zaro ta'sir
Klassik fizikada tortishish kuchlarining o'zaro ta'siri Nyutonning universal tortishish qonuni bilan tavsiflanadi va uning qiymati tananing tortishish massasi bilan belgilanadi, bu yuqori aniqlik bilan kattalik bilan taqqoslanadigan Bu tananing massasi, bu tilning ma'nosiga ega bo'lib, bu bizga oddiygina tananing massasi haqida gapirishga imkon beradi.
Relyativistik fizikada tortishish ekvivalentlik printsipiga asoslanadigan halol tiriklik nazariyasi qonunlariga bo'ysunadi, bu shag'al tortishish maydonida mahalliy ravishda hosil bo'lgan ob'ektlarning bir-biriga o'xshash bo'lmagan ob'ektlar orasida uzluksizligida yotadi. tortishish maydonida erkin tushish tezlashishiga teng tezlanishlar bilan qulab tushadigan tashqaridagi inertial tizim . Bu printsip inert va tortishish massalarining tengligi haqidagi tasdiqlarga ekvivalent ekanligini ko'rsatish mumkin.
Klassik yopishqoqlik nazariyasida energiya klassik nazariyadagi tortishish massasi bilan bir xil rol o'ynaydi. Darhaqiqat, bu nazariyadagi tortishish o'zaro ta'sirining kattaligi energiyaning asosiy tushunchasi bo'lgan energiya-momentum tensori deb ataladigan narsa bilan o'lchanadi.
Massasi zarracha massasidan ancha katta bo'lgan jismning markaziy simmetrik tortishish maydoniga nuqta zarracha tushishining eng oddiy holatida zarrachaga ta'sir qiladigan kuch quyidagicha aniqlanadi:
F → \u003d - GME c 2 (1 + b 2) r → - (r → b →) b → 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))))
de G- tortishish kuchiga aylandi M- muhim ob'ektning massasi, E- zarrachaning umumiy energiyasi, b \u003d v / c, (\\displaystyle \\beta \u003d v / c,) v- zarrachaning suyuqligi, r → (\\displaystyle (\\vec (r))) - radius vektori, muhim ob'ektning markazidan zarrachaning kelib chiqish nuqtasiga chizish. Zyogo Lyraz porivniyt fíziko yilda bravitan o'zaro o'zaro vipad rahbari tomonidan yaqqol ko'rinadi: Masi Partinki, Ale I VID, bir xil o'lchami kattaligi wids yotardi uchun hech qanday yo'l yo'q. Biroq, qolgan vaziyat tortishish qonunini klassik shaklga tushiradigan samarali gravitatsion relativistik massani bir ma'noda kiritishga imkon bermaydi.
Massasiz qismning chegara cho`kishi
Muhim chegara tushishi massasi nolga teng bo'lgan zarrachaning tushishi hisoblanadi. Bunday qismning dumbasi foton - elektromagnit o'zaro ta'sirning zarracha tashuvchisi. Ushbu takliflardan adolatli joriy munosabatlarning ushbu qismi uchun ko'proq formulalar paydo bo'ladi:
E\u003d p c, v\u003d c. (\\ Displaystyle E\u003d kompyuter, \\ qquad v\u003d c.)
Shunday qilib, massasi nol bo'lgan qism, uning energiyasidan qat'i nazar, yorug'likning oquvchanligi tufayli doimo qulab tushadi. Massasiz zarralar uchun ma'lum bir dunyoda "nisbiy massa" tushunchasini kiritish mantiqiy emas, masalan, keyingi yo'nalishda kuch mavjudligi bilan, zarrachaning suyuqligi doimiydir va shuning uchun tezlashuv nolga teng bo'lib, samarali tana massasi miqdori asosida bir nechta ta'sir qiladi. Shu bilan birga, ko'ndalang kuchning mavjudligi suyuqlik yo'nalishining o'zgarishiga olib keladi va shuning uchun fotonning "ko'ndalang massasi" terminal qiymatiga etadi.
Xuddi shunday, foton uchun samarali tortishish massasini kiritish oson. Yuqorida ko'rib chiqilgan markaziy simmetrik maydon holatida vertikal pastga tushadigan foton uchun u E / c 2 (\\displaystyle E / c ^ (2)) ga, perpendikulyar ravishda to'g'ri uchadigan foton uchun esa teng bo'ladi. tortishish markaziga, - 2 E / c 2 (\\displaystyle 2E/c^(2)).
amaliy ma'no
Birinchi yadroviy samolyot tashuvchi USS Enterprise kemasidagi formula 1964 yil 31 iyun Tana massasi va organizmda saqlanadigan energiyaning ekvivalentligi A. Eynshteyn tomonidan kashf etilgan va suyuqlikning maxsus nazariyasining asosiy amaliy muhim natijalaridan biriga aylandi. E 0 \u003d m c 2 (\\displaystyle E_ (0) \u003d mc ^ (2)) o'rganish shuni ko'rsatdiki, daryoda foydalanish mumkin bo'lgan katta (yorug'lik yorqinligi kvadratiga qarab) energiya zaxiralari mavjud. energiya va harbiy texnologiyalar.
Massa va energiya o'rtasidagi noyob munosabat
Xalqaro tizim energiya va massaning bitta munosabatiga ega E / m kilogramm boshiga joulda ifodalanadi va u son jihatdan yorug'lik oqimi qiymatining kvadratiga teng c sekundiga metrda:
E / m = c²\u003d (299,792,458 m/s) ²\u003d 89,875,517,873,681,764 J/kg (kilogramm uchun ≈9,0 1016 joul).Shunday qilib, 1 gramm massa joriy energiya qiymatlariga teng:
- 89,9 terajul (89,9 TJ)
- 25,0 million kilovatt-yil (yilda 25 GVt),
- 21,5 milliard kilokaloriya (≈21 Tka),
- 21,5 kiloton TNT ekvivalenti (≈21 kt).
Yadro fizikasi ko'pincha massaning atom birligi uchun megaelektronvoltlarda ifodalangan energiya va massa qiymatiga ega - ≈931,494 MeV / amu.
Sokin va kinetik energiyaning o'zaro energiyasini qo'llash
Sokin energiya tabiiy ravishda yadroviy va kimyoviy reaktsiyalar natijasida zarrachalarning kinetik energiyasiga aylanadi, chunki ular reaktsiyaga kiradigan juda ko'p nutqni o'z ichiga oladi, natijada olib tashlangan nutq massasidan ko'proq. Bunday reaktsiyalarga misollar:
- Ikki foton hosil bo'lishi bilan zarracha-antizarracha juftligini yo'q qilish. Masalan, elektron va pozitronning annigilyatsiyasi paytida ikkita gamma kvant hosil bo'ladi va tinch bug'ning energiyasi butunlay fotonlar energiyasiga aylanadi:
- Termoyadro reaktsiyasi - geliy atomining proton va elektronlardan sintezi, bunda geliy va protonlar o'rtasidagi farq geliyning kinetik energiyasiga va elektron neytrinolarning energiyasiga aylanadi.
- Uran-235 subyadrosining yarim neytron bilan birlashganda reaksiyasi. Bunda yadro ikki yoki uchta neytronning chiqishi bilan umumiy massasi kichikroq bo'lgan ikkita bo'lakka bo'linadi va umumiy energiya taxminan 200 MeV ni tashkil qiladi, bu atom va uran uchun taxminan 1000 ni tashkil qiladi. Bunday reaktsiyaga misol:
- Yonish kamerasining metanga reaktsiyasi:
Bu reaksiya metanning kubometri uchun taxminan 35,6 MJ issiqlik energiyasiga ega bo'lib ko'rinadi, bu uning tinch energiyasining taxminan 10-10 qismini tashkil qiladi. Shu tarzda, in kimyoviy reaksiyalar Sokin energiyaning kinetik energiyaga aylanishi yadro energiyasiga qaraganda ancha past. Amalda, reaktsiya qilingan nutqlar massasining o'zgarishiga bunday hissa ko'p hollarda erishish mumkin, chunki yo'q bo'lib ketish ehtimoli o'rtasida yotish kerak.
Shuni ta'kidlash kerakki, ichida amaliy turg'unlik Sokin energiyani tebranish energiyasiga aylantirish kamdan-kam hollarda yuz yuz foiz samaradorlikka erishiladi. Nazariy jihatdan, agar materiya antimateriya bilan to'liq tiklangan bo'lsa, reaktsiyalarning ko'pchiligida ajralib chiqish o'rniga yon mahsulotlar paydo bo'ladi va natijada hosil bo'lgan mahsulot juda oz konsistensiyaga ega bo'lar edi.
Bundan tashqari, energiya, xotirjamlik va shuning uchun massani oshiradigan burilish jarayonlari bo'ladi. Misol uchun, tana qizdirilganda, u ko'payadi ichki energiya Natijada tana vazni ortadi. Yana bir dumba zarrachalar aralashmasidir. Bunday reaktsiyalar yangi zarralarni hosil qilishi mumkin, ularning ko'pchiligi o'tmishdagidan ancha katta. Bunday zarrachalar massasining "jerel" - bu ulanishning kinetik energiyasi.
Tarix va ovqatlanish ustuvorligi
Jozef Jon Tomson birinchi bo'lib energiya va massani bog'lashga harakat qildi Likvidlikda bo'lgan massa haqidagi faktlar, massa va energiya o'rtasidagi aniq bog'liqlik haqidagi faktlar likvidlikning maxsus nazariyasi paydo bo'lishidan oldin ham shakllana boshladi. Zokrema, Uzgoditi Rivnyannya Maksvellning Klassik mexanik mexanik ishlariga talabida Buli Visutí Genrich Schramm (1872), N. A. Famva (1874), J. J. Tomson (1881), O. Hevisaida (1889), p. . Sirlom (ingliz) tug'ilgan, M. Abraham, H. Lorenza va A. Puancare. Biroq, faqat A. Eynshteynda bu kon universal bo'lib, efir bilan bog'lanmagan va elektrodinamika bilan cheklanmagan.
Massa va energiyani bog‘lashga birinchi urinish J.J.Tomsonning 1881-yilda paydo bo‘lgan ishida qilinganligi muhim. Tomson o'z ishida elektromagnit massa tushunchasini kiritdi, bu jism tomonidan yaratilgan elektromagnit maydon tomonidan zaryadlangan jismning inert massasiga qo'shimchalar deb ataladi.
Mavjud elektromagnit maydonda inertsiya mavjudligi haqidagi g'oya O. Xevisaydning 1889 yilda nashr etilgan ishida ham mavjud. 1949 yilda ochilgan uning qo'lyozmasidagi yozuvlar shuni ko'rsatadiki, shu bilan birga yorug'likni sayqallash va tozalash muammosini ko'rib chiqsak, u E \u003d mc 2 (\\) ko'rinishida tananing massasi va energiyasi o'rtasidagi munosabatni ochib beradi. displey uslubi E \u003d mc ^ (2)).
1900 yilda A. Puankare asarini nashr etdi, unda u engil energiya tashuvchisi sifatida ona uchun javobgar bo'ladi degan xulosaga keldi, E / v 2, (\\displaystyle E / v ^ (\\displaystyle E / v ^ () 2),) de E- yorug'lik orqali uzatiladigan energiya; v- uzatish qulayligi.
Hendrik Anton Lorenz uning suyuqligi bilan bog'liq holda tana massasining mavjudligini ta'kidladi M. Avraam (1902 r.) va X. Lorens (1904 r.) asarlarida birinchi marta aniqlanganki, zaif jism uchun uning tezlanishi va uning vau o'rtasida yagona proporsionallik koeffitsientini kiritish mumkin emas. kuch. Ular Nyutonning boshqa qonuniga yaqin, suyuqlik bilan qulab tushadigan zarrachaning dinamikasini tasvirlash uchun ishlatiladigan kech va ko'ndalang massa tushunchasini kiritdilar. Shunday qilib, Lorenz o'z asarida shunday yozgan:
Jismlarda ularning suyuqligi tufayli inert kuchlarning mavjudligi 20-asr boshlarida V.Kaufman (1902 r.) va A. Byucherer 1908 r asarlarida eksperimental tarzda koʻrsatilgan.
1904-1905 yillarda F. Gazenorl o'z ishida yordamga keldi, shuning uchun bo'sh tovarlarning ravshanligi, shu jumladan bo'sh tovarlarning massasi ko'payganligi aniqlandi.
Albert Eynshteyn energiya va massaning ekvivalentligi printsipini eng eksantrik shaklda ishlab chiqdi. 1905 yilda A. Eynshteynning butun bir qator fundamental ishlari, jumladan, tananing inert kuchlarining uning energiyasiga nisbatan ahamiyatini tahlil qilishga bag'ishlangan robot paydo bo'ldi. Bunday holda, massiv jism tomonidan chiqarilgan ikkita "yorug'lik bo'lagi" ni ko'rib chiqayotganda, tananing dam olish energiyasi tushunchasi birinchi navbatda ushbu robotga kiritiladi va boshlanishi boshlanadi:
1906 yilda Eynshteyn birinchi marta massaning saqlanish qonuni energiyaning saqlanish qonuni deb ataladiganligi haqida gapirdi.
Dunyoning aksariyat mamlakatlarida loviya massasi va energiyasining ekvivalentligi printsipi Eynshteyn tomonidan 1907 yilda o'z ishida ishlab chiqilgan.
Shuni eslatib o'tamanki, bu erdagi taxminlar energiyani ifodalashda etarli darajani tanlashga asoslangan. Xuddi shu davrda chiqarilgan kattaroq hisobotda Eynshteyn energiya ham jismlarning tortishish o'zaro ta'sirining o'lchovi ekanligini ta'kidladi.
Eynshteynning roboti 1911 yilda nashr etilgan bo'lib, u katta jismlarning dunyoga tortishish oqimiga bag'ishlangan. Ushbu robotda E / c 2 (\\displaystyle E / c ^ (2)) ga teng fotonga inert va tortishish massasi tayinlangan va Quyoshning tortishish sohasidagi yorug'lik intensivligining kattaligi uchun a. 0,83 yoy soniya qiymati ko'rsatiladi, bu esa keyinchalik ishlab chiqilgan zagal qo'llanilishi nazariyasi asosida u tomonidan olingan to'g'ri ma'nodan ikki baravar kam. Tsikavo, qiymatning xuddi shu yarmi olib tashlanganligini I. fon Soldner 1804 yilda paydo bo'lgan, ammo uning roboti belgilanmagan holda yo'qolgan.
Massa va energiyaning ekvivalentligi birinchi marta 1933 yilda eksperimental tarzda isbotlangan. Parijda Iren va Frederik Joliot-Kyuri energiya tashuvchi yorug'lik kvantini nolga teng bo'lmagan massa hosil qiluvchi ikkita zarrachaga aylantirish jarayonini suratga olishdi. Taxminan bir vaqtning o'zida Kembrijda Jon Kokkroft va Ernest Tomas Sinton Uolton atomni ikki qismga bo'lish orqali ko'rinadigan energiyani yaratdilar, ularning umumiy massasi chiqadigan atomning massasidan kichikroq ko'rinadi.
Madaniyatga quying
E \u003d m c 2 (\\displaystyle E \u003d mc ^ (2)) formulasi kashf etilganidan beri eng mashhur jismoniy formulalardan biriga aylandi va haqiqiylik nazariyasining ramzi hisoblanadi. Tarixan formula birinchi marta Albert Eynshteyn tomonidan taklif qilinmaganiga qaramay, u faqat uning nomi bilan bog'liq, masalan, Vikoristan formulasi o'z nomi bilan 2005 yilda abadiy ma'lum bo'lgan televizion tarjimai holi tomonidan nashr etilgan. Formulaning ommabopligi fanni ommaboplar tomonidan keng qo'llab-quvvatlandi, chunki sizning suyuqlikning ortishi bilan tana vazni ortadi, degan ziddiyat tushunchasi. Bundan tashqari, bu formula atom energiyasi bilan bog'liq. Shunday qilib, 1946 yilda Time jurnali Eynshteynning yadroviy vibuxa aphid qo'ziqorinida E \u003d m c 2 (\\displaystyle E \u003d mc ^ (2)) formulasi bilan tasvirlangan qopqoqni yangida nashr etdi.
E \u003d MC2 (qiymati) ce:
E\u003d MC2 (qiymat)E = mc 2 - massa va energiyaning ekvivalentligini ifodalovchi formula
Ism E\u003d MC2 yoki yana E\u003d MC2 oldin joylashtirilishi mumkin:
Mikola Rudkovskiy
e\u003d mc2 formulasi nimani anglatadi?
Ushbu formula "Eynshteynning suyuqlikning maxsus nazariyasi" deb ataladi.
E\u003d mc2
de:
e - tananing umumiy energiyasi,
m - masa tila,
c2 - vakuum kvadratida yorug'lik suyuqligi
Formula energiya massaga proportsional ekanligini anglatadi.
Vakuumning yorug'lik tezligi undan ham katta bo'lganlar orqali (300 ming km/sek)
va formula ham kvadrat bo'lib, ma'lum bo'lishicha, tana hatto kichik suv massasini ham katta energiya bilan to'ldiradi.
Masalan, Xirosimadagi yadroviy portlash paytida ko'rilgan energiya og'irligi 1 grammdan kam bo'lgan tananing energiyasiga mos keladi.
Massa va energiyaning ekvivalentligi. Ikki so'z bilan - dolzarblik nazariyasi. Aslida, Eynshteyn aynan shu uchun Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan.
E - to'liq tana energiyasi
m - tana massasi
c - vakuumdagi yorug'lik suyuqligi
Nima uchun formula E \u003d mc ^ 2
muhim bolalik
formula E \u003d mc ^ 2 - massa va energiyani bog'lash formulasi, birinchi marta Eynshteyn tomonidan uni harakatga keltiradigan o'qning suyuqligining maxsus nazariyasiga kiritilgan. , Klassik fizika ikkita moddaga ruxsat berdi - nutq va energiya. Persha kichik vaga, do'sti esa bula nevagoma. Klassik fizikada saqlanishning ikkita qonuni mavjud: biri nutq uchun, ikkinchisi energiya uchun. ..qo'llanilishi nazariyasiga ko'ra, massa va energiya o'rtasida muhim farq yo'q. Energiya massa, massa esa energiya. Ikki saqlanish qonuni o'rniga bizda faqat bitta: massa energiyasining saqlanish qonuni mavjud.
Oleksiy Koryakov
Juda falsafiy tushuncha.
Din boshidanoq so'z borligini tasdiqlaydi.
Fan materiya va asosiydir.
Va bu formula har ikkala yondashuvni ham moslashtiradi va massa va energiya ikkita ekanligini e'lon qiladi turli narsalarni ko'rsatish bitta mohiyat.
Bu qisqa. Ko'proq yozish juda dangasa.
E\u003d MC2 formulasi nimani anglatadi?
Marktolkien
Oquvchanlik nazariyasining ramzi bo'lgan E \u003d mc2 formulasi ob'ektning energiyasini (E) uning massasi (m) va yorug'likning suyuqligi (s) orqali 300 000 000 m / s dan ortiq hisoblash imkonini beradi. Hayotning massasi va energiyasining ekvivalentligi printsipi Albert Eynshteyn tomonidan berilgan. Massa energiya shakllaridan biri ekanligi aniq. Massani energiyaga aylantirish tog 'nutqi yordamida amalga oshirilishi mumkin. Yana bir misol - massasi bir xil formula bo'yicha energiyangizga o'tkaziladigan sendvich iste'mol qilish.
Ilya Ulyanov
Zamonaviy neftning energiyasi kvadrat boshiga yorug'likning likvidligiga teng. Agar siz ob'ektning energiyasini ochmoqchi bo'lsangiz, uning massasini yorug'likning yorug'ligi kvadratiga ko'paytirishingiz kerak. Formula koinot haqidagi fundamental bilimlarning ramziga aylandi.