Опровержение универсальности формулы Е мс2. Энергоинформ — альтернативная энергетика, энергосбережение, информационно-компьютерные технологии
«... никакой эквивалентности энергии и массы
как принципа не может быть»
Акад. РАН А.А. Логунов. 31 авг. 2011
Человек с форума утверждает, что «Е=mc2 - просто дурацкая формула. Она может ещё быть применима к самым мощным взрывчатым веществам- к урану. Но ежу понятно, что камень, или кусок дерева, или вода никогда не выдадут такой энергии». В самом деле, с точки зрения этой известной всем формулы 1 кГ превосходного антрацита, например, содержит столько же энергии сколько и 1 кГ золы – абсурд!
Формула Е= kМc2 была получена Н.А. Умовым ещё за 32 года до Эйнштейна . Коэффициент k изменялся от 0.5 до 1. Дж. Дж. Томсон в 1881 г. нашел величину k = 4/3 . О. Хевисайд, исходя из теории Максвелла, нашёл k = 1 . Эйнштейн в СТО, постулируя уравнение E = pv – L, обобщил эту формулу «на все случаи жизни» – на все формы энергии и явления природы. Применение рассматриваемой формулы для процессов излучения обосновано правомерно, а вот использование её для расчёта энергии произвольной системы подвергается сомнению.
Рассмотрим эту проблему более детально и на базе самой современной официальной физики . Она, право, уже давно... того стоит.
1. Термины и определения
Инерция процесса – свойство процесса сопротивляться изменению состояния.
СТО – специальная теория относительности А. Эйнштейна.
ТНП – термодинамика необратимых процессов.
энергодинамика – наука об общих закономерностях процессов переноса и преобразования энергии безотносительно к принадлежности этих процессов к той или иной области знания (http://www.physicalsystems.org/index02.13.html).
энергия – специфическая функция системы, описывающая все внешние и внутренние процессы, происходящие в ней, и не изменяющаяся во времени для изолированной системы, достигшей состояния равновесия .
масса (в электродинамике, а также классической механике и термодинамике) – независимый параметр в функции полной энергии системы, изменяющийся лишь при массопереносе через границы системы и/или при диффузии. В соответствии с этим определением масса не является мерой инерционных свойств системы и совпадает с Ньютоновским определением массы как меры количества вещества.
масса по СТО – мера инерционных свойств системы, пропорциональная полной её энергии и изменяющаяся с изменением энергии под воздействием любого фактора; в собственной системе отсчёта равна массе покоя, численно равной электродинамической массе системы.
2. Полная энергия системы
Энергодинамика даёт следующую формулу полной энергии системы [там же], Рис.1, (1).
Масса mk (параметр системы) является одной из независимых переменных энергии и в равновесных системах изменяется только при массообмене или диффузии к-ого вещества через границы системы. . В случае неизменного состава масса системы м = Сумме мк.
3. Уравнение Е = мс**2 нельзя использовать для расчёта полной энергии системы и энергии покоя
В СТО полную энергию можно представить в виде, Рис. 1, (2):
Разделим (1) на m0 и выразим последний член через скорость центра масс, Рис.1, (3). Разделим также (2) на m0 (m = m0) и приравняем правые части (2) и (3), считая, что принцип Эйнштейна об эквивалентности массы и энергии справедлив, Рис. 1, (4). Левая часть (4) изменяется при теплообмене, объёмной деформации, диффузии и перемещении в силовых полях, в то время как правая равна постоянной.
Термодинамический расчёт полной энергии системы и расчёт по формуле
Е = мс2 даёт совершенно несовместимые результаты.
4. СТО противоречит термодинамике – чему верить?
Отметим вначале некоторые очевидные факты, а затем вынесем вердикт.
1. Энергия системы может быть сколь угодно большой, т.к. интенсивные параметры системы не ограничены сверху – формула Е = мс2 ограничивает её квадратом скорости.
2. Термодинамика и энергодинамика определяют массу как одну из независимых переменных её состояния, в СТО же она зависит от энергообмена системы с внешней средой. В термодинамике и энергодинамике энергия не отождествляется со способностью системы совершать работу, в СТО «запас» энергии оценивается именно её массой, а работа – убылью («дефектом») этой массы.
3. В ТНП и энергодинамике инерционные свойства процессов вытекают из принципа Шателье-Брауна, в СТО они характеризуются лишь сопротивлением процессу ускорения.
Заключение
Если учесть мнение самого Эйнштейна о термодинамике (это единственная физическая теория общего содержания, которая «никогда не будет опровергнута» ), приговор очевиден – истину глаголет термодинамика.
С точки зрения приведённого выше анализа формула Е = мс**2 не пригодна для расчёта как полной энергии системы, так и той энергии, которой она обладает пребывая в покое. Неисправимые же эйнштейнианцы, дабы опровергнуть этот вывод, могут для начала убедительно показать «невеждам», что в 1 кГ золы содержится столько же энергии, сколько и в 1 кГ антрацита.
Источники информации
1. Опровержение E=mc2 и устройство атома.
http://www.kprf.org/showthread-t_8885-page_3.html 01.03.2012, 09:08.
2. Умов Н.А.Теория простых сред, Спб, 1873. (См. также Архив АН СССР, ф. 320, оп. 1, № 83-84).
3. Томсон Дж.Дж. Об электрическом и магнитном эффекте, обусловленном движением наэлектризованных тел. (см. Кудрявцев П.С. Курс истории физики, М.: Просвещение, 1974).
4. Хевисайд О. // Electrical Papers. - London: «Macmillan and Co.»,1892.- Vol. 2. p. 492.
5. Эткин В., д.т.н., проф. ЭКВИВАЛЕНТНЫ ЛИ МАССА И ЭНЕРГИЯ?
6. Эйнштейн А. Творческая автобиография. // Физика и реальность.- М.: «Наука». 195.- С.131-166.
20.10.14
Рецензии
"1. Энергия системы может быть сколь угодно большой, т.к. интенсивные параметры системы не ограничены сверху – формула Е = мс2 ограничивает её квадратом скорости." Ничего формула Е = мс2 не ограничивает - хотя бы вследствие переменности массы и возможности ее неограниченного возрастания с ростом энергии. Классическая термодинамика справедливо полагает массу в закрытой системе неизменной - просто вследствие малости релятивистских эффектов при малых скоростях. Но она - лишь приближение.
Уважаемый Алексей! Масса, утверждают современные релятивисты, не зависит от скорости тела.Это мол раньше по ошибке так утверждали, а теперь нет - масса тела постоянна. пока ограничусь только этим замечанием и не отвечу вам по существу.
Болотовский Б. Простой вывод формулы E = mc 2 //Квант. - 2005. - № 6. - С. 2-7.
По специальной договоренности с редколлегией и редакцией журнала "Квант"
Введение
Полная и окончательная формулировка современной теории относительности содержится в большой статье Альберта Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел», опубликованной в 1905 году. Если говорить об истории создания теории относительности, то у Эйнштейна были предшественники. Отдельные важные вопросы теории исследовались в работах Х.Лоренца, Дж.Лармора, А.Пуанкаре, а также некоторых других физиков. Однако теория относительности как физическая теория до появления работы Эйнштейна не существовала. Работа Эйнштейна отличается от предшествующих работ совершенно новым пониманием как отдельных сторон теории, так и всей теории как целого, таким пониманием, которого не было в работах его предшественников.
Теория относительности заставила пересмотреть многие основные представления физики. Относительность одновременности событий, различия в ходе движущихся и покоящихся часов, отличия в длине движущейся и покоящейся линеек - эти и многие другие следствия теории относительности неразрывно связаны с новыми по сравнению с ньютоновской механикой представлениями о пространстве и времени, а также о взаимной связи пространства и времени.
Одно из важнейших следствий теории относительности - знаменитое соотношение Эйнштейна между массой m покоящегося тела и запасом энергии Е в этом теле:
\(~E = mc^2, \qquad (1)\)
где с - скорость света.
(Это соотношение называют по-разному. На Западе для него принято название «соотношение эквивалентности между массой и энергией». У нас долгое время было принято более осторожное название «соотношение взаимосвязи между массой и энергией». Сторонники этого более осторожного названия избегают слова «эквивалентность», тождественность, потому что, говорят они, масса и энергия - это разные качества вещества, они могут быть связаны между собой, но не тождественны, не эквивалентны. Мне кажется, что эта осторожность является излишней. Равенство E = mc 2 говорит само за себя. Из него следует, что массу можно измерять в единицах энергии, а энергию - в единицах массы. Кстати, так физики и поступают. А утверждение, что масса и энергия - это разные характеристики вещества, было справедливо в механике Ньютона, а в механике Эйнштейна само соотношение E = mc 2 говорит о тождественности этих двух величин - массы и энергии. Можно, конечно, сказать, что соотношение между массой и энергией не означает их тождественности. Но это все равно, что сказать, глядя на равенство 2 = 2: это не тождество, а соотношение между разными двойками, потому что справа стоит правая двойка, а слева - левая.)
Соотношение (1) обычно выводится из уравнения движения тела в эйнштейновской механике, но этот вывод достаточно труден для ученика средней школы. Поэтому имеет смысл попытаться найти простой вывод этой формулы.
Сам Эйнштейн, сформулировав в 1905 году основы теории относительности в статье «К электродинамике движущихся тел», затем вернулся к вопросу о соотношении между массой и энергией. В том же 1905 году он опубликовал короткую заметку «Зависит ли инерция тела от содержащейся в нем энергии?». В этой статье он дал вывод соотношения E = mc 2 , который опирается не на уравнение движения, а, как и приведенный ниже вывод, на эффект Доплера. Но этот вывод тоже довольно сложный.
Вывод формулы E = mc 2 , который мы хотим вам предложить, не основан на уравнении движения и, кроме того, является достаточно простым, так что школьники старших классов могут его одолеть - для этого почти не потребуется знаний, выходящих за пределы школьной программы. На всякий случай мы приведем все сведения, которые нам понадобятся. Это сведения об эффекте Доплера и о фотоне - частице электромагнитного поля. Но предварительно оговорим одно условие, которое будем считать выполненным и на которое будем опираться при выводе.
Условие малости скоростей
Мы будем предполагать, что тело массой m , с которым мы будем иметь дело, либо покоится (и тогда, очевидно, скорость его равна нулю), либо, если оно движется, то со скоростью υ , малой по сравнению со скоростью света с . Иными словами, мы будем предполагать, что отношение \(~\frac{\upsilon}{c}\) скорости тела к скорости света есть величина малая по сравнению с единицей. Однако мы будем считать отношение \(~\frac{\upsilon}{c}\) хотя и малой, но не пренебрежимо малой величиной - будем учитывать величины, пропорциональные первой степени отношения \(~\frac{\upsilon}{c}\), но будем пренебрегать вторыми и более высокими степенями этого отношения. Например, если при выводе нам придется иметь дело с выражением \(~1 - \frac{\upsilon^2}{c^2}\), мы будем пренебрегать величиной \(~\frac{\upsilon^2}{c^2}\) по сравнению с единицей:
\(~1 - \frac{\upsilon^2}{c^2} = 1, \ \frac{\upsilon^2}{c^2} \ll \frac{\upsilon}{c} \ll 1. \qquad (2)\)
В этом приближении получаются соотношения, которые на первый взгляд могут показаться странными, хотя ничего странного в них нет, надо только помнить, что соотношения эти не являются точными равенствами, а справедливы с точностью до величины \(~\frac{\upsilon}{c}\) включительно, величинами же порядка \(~\frac{\upsilon^2}{c^2}\) мы пренебрегаем. В таком предположении справедливо, например, следующее приближенное равенство:
\(~\frac{1}{1 - \frac{\upsilon}{c}} = 1 + \frac{\upsilon}{c}, \ \frac{\upsilon^2}{c^2} \ll 1. \qquad (3)\)
Действительно, умножим обе части этого приближенного равенства на \(~1 - \frac{\upsilon}{c}\). Мы получим
\(~1 = 1 - \frac{\upsilon^2}{c^2},\)
т.е. приближенное равенство (2). Поскольку мы считаем, что величина \(~\frac{\upsilon^2}{c^2}\) пренебрежимо мала в сравнении с единицей, мы видим, что в приближении \(~\frac{\upsilon^2}{c^2} \ll 1\) равенство (3) справедливо.
Аналогично, нетрудно доказать в том же приближении равенство
\(~\frac{1}{1 + \frac{\upsilon}{c}} = 1 - \frac{\upsilon}{c}. \qquad (4)\)
Чем меньше величина \(~\frac{\upsilon}{c}\), тем точнее эти приближенные равенства.
Мы не случайно будем использовать приближение малых скоростей. Нередко приходится слышать и читать, что теория относительности должна применяться в случае больших скоростей, когда отношение скорости тела к скорости света имеет порядок единицы, при малых же скоростях применима механика Ньютона. На самом деле теория относительности не сводится к механике Ньютона даже в случае сколь угодно малых скоростей. Мы это увидим, доказав соотношение E = mc 2 для покоящегося или очень медленно движущегося тела. Механика Ньютона такого соотношения дать не может.
Оговорив малость скоростей по сравнению со скоростью света, перейдем к изложению некоторых сведений, которые понадобятся нам при выводе формулы E = mc 2 .
Эффект Доплера
Мы начнем с явления, которое называется по имени австрийского физика Кристиана Доплера, открывшего это явление в середине позапрошлого века.
Рассмотрим источник света, причем будем считать, что источник движется вдоль оси x со скоростью υ . Предположим для простоты, что в момент времени t = 0 источник проходит через начало координат, т.е. через точку х = 0. Тогда положение источника в любой момент времени t определяется формулой
\(~x = \upsilon t.\)
Предположим, что далеко впереди излучающего тела на оси x помещен наблюдатель, который следит за движением тела. Ясно, что при таком расположении тело приближается к наблюдателю. Допустим, что наблюдатель взглянул на тело в момент времени t . В этот момент до наблюдателя доходит световой сигнал, излученный телом в более ранний момент времени t’ . Очевидно, момент излучения должен предшествовать моменту приема, т.е. должно быть t’ < t .
Определим связь между t’ и t . В момент излучения t’ тело находится в точке \(~x" = \upsilon t"\), a наблюдатель пусть находится в точке х = L . Тогда расстояние от точки излучения до точки приема равно \(~L - \upsilon t"\), а время, за которое свет пройдет такое расстояние, равно \(~\frac{L - \upsilon t"}{c}\). Зная это, мы легко можем записать уравнение, связывающее t’ и t :
\(~t = t" + \frac{L - \upsilon t"}{c}.\)
\(~t" = \frac{t - \frac Lc}{1 - \frac{\upsilon}{c}}. \qquad (5)\)
Таким образом, наблюдатель, глядя на движущееся тело в момент времени t , видит это тело там, где оно находилось в более ранний момент времени t’ , причем связь между t и t’ определяется формулой (5).
Предположим теперь, что яркость источника периодически меняется по закону косинуса. Обозначим яркость буквой I . Очевидно, I есть функция времени, и мы можем, учитывая это обстоятельство, записать
\(~I = I_0 + I_1 \cos \omega t \ (I_0 > I_1 > 0),\)
где I 0 и I 1 - некоторые постоянные, не зависящие от времени. Неравенство в скобках необходимо потому, что яркость не может быть отрицательной величиной. Но для нас в данном случае это обстоятельство не имеет никакого значения, поскольку в дальнейшем нас будет интересовать только переменная составляющая - второе слагаемое в формуле для I (t ).
Пусть наблюдатель смотрит на тело в момент времени t . Как уже было сказано, он видит тело в состоянии, соответствующем более раннему моменту времени t’ . Переменная часть яркости в момент t’ пропорциональна cos ωt’ . С учетом соотношения (5) получаем
\(~\cos \omega t" = \cos \omega \frac{t - \frac Lc}{1 - \frac{\upsilon}{c}} = \cos \left(\frac{\omega t}{1 - \frac{\upsilon}{c}} - \omega \frac Lc \frac{1}{1 - \frac{\upsilon}{c}}\right).\)
Коэффициент при t под знаком косинуса дает частоту изменения яркости, как ее видит наблюдатель. Обозначим эту частоту через ω’ , тогда
\(~\omega" = \frac{\omega}{1 - \frac{\upsilon}{c}}. \qquad (6)\)
Если источник покоится (υ = 0), то ω’ = ω , т.е. наблюдатель воспринимает ту же самую частоту, что излучается источником. Если же источник движется к наблюдателю (в этом случае наблюдатель принимает излучение, направленное вперед по движению источника), то принимаемая частота ω’ ω , причем принимаемая частота больше излучаемой.
Случай, когда источник движется от наблюдателя, можно получить, изменив знак перед υ в соотношении (6). Видно, что тогда принимаемая частота оказывается меньше излучаемой.
Можно сказать, что вперед излучаются большие частоты, а назад - малые (если источник удаляется от наблюдателя, то наблюдатель, очевидно, принимает излучение, испущенное назад).
В несовпадении частоты колебаний источника и частоты, принимаемой наблюдателем, и состоит эффект Доплера. Если наблюдатель находится в системе координат, в которой источник покоится, то излучаемая и принимаемая частоты совпадают. Если же наблюдатель находится в системе координат, в которой источник движется со скоростью υ , то связь излучаемой и принимаемой частот определяется формулой (6). При этом мы предполагаем, что наблюдатель всегда покоится.
Как видно, связь между излучаемой и принимаемой частотами определяется скоростью v относительного движения источника и наблюдателя. В этом смысле безразлично, кто движется - источник приближается к наблюдателю или наблюдатель к источнику. Но нам в дальнейшем удобнее будет считать, что наблюдатель покоится.
Строго говоря, в разных системах координат время течет по-разному. Изменение хода времени также сказывается на величине наблюдаемой частоты. Если,например, частота колебаний маятника в системе координат, где он покоится, равна ω , то в системе координат, где он движется со скоростью υ , частота равна \(~\omega \sqrt{1 - \frac{\upsilon^2}{c^2}}\). К такому результату приводит теория относительности. Но поскольку мы с самого начала условились пренебрегать величиной \(~\frac{\upsilon^2}{c^2}\) по сравнению с единицей, то изменение хода времени для нашего случая (движение с малой скоростью) пренебрежимо мало.
Таким образом, наблюдение за движущимся телом имеет свои особенности. Наблюдатель видит тело не там, где оно находится (пока сигнал идет к наблюдателю, тело успевает переместиться), и принимает сигнал, частота которого ω’ отличается от излучаемой частоты ω .
Выпишем теперь окончательные формулы, которые понадобятся нам в дальнейшем. Если движущийся источник излучает вперед по направлению движения, то частота ω’ , принятая наблюдателем, связана с частотой источника ω соотношением
\(~\omega" = \frac{\omega}{1 - \frac{\upsilon}{c}} = \omega \left(1 + \frac{\upsilon}{c} \right), \ \frac{\upsilon}{c} \ll 1. \qquad (7)\)
Для излучения назад имеем
\(~\omega" = \frac{\omega}{1 + \frac{\upsilon}{c}} = \omega \left(1 - \frac{\upsilon}{c} \right), \ \frac{\upsilon}{c} \ll 1. \qquad (8)\)
Энергия и импульс фотона
Современное представление о частице электромагнитного поля - фотоне, как и формула E = mc 2 , которую мы собираемся доказать, принадлежит Эйнштейну и было высказано им в том же 1905 году, в котором он доказал эквивалентность массы и энергии. Согласно Эйнштейну, электромагнитные и, в частности, световые волны состоят из отдельных частиц - фотонов. Если рассматривается свет некоторой определенной частоты ω , то каждый фотон имеет энергию E , пропорциональную этой частоте:
\(~E = \hbar \omega .\)
Коэффициент пропорциональности \(~\hbar\) называется постоянной Планка. По порядку величины постоянная Планка равна 10 -34 , размерность ее Дж·с. Мы здесь не выписываем точного значения постоянной Планка, оно нам не понадобится.
Иногда вместо слова «фотон» говорят «квант электромагнитного поля».
Фотон имеет не только энергию, но и импульс, равный
\(~p = \frac{\hbar \omega}{c} = \frac Ec .\)
Этих сведений нам будет достаточно для дальнейшего.
Вывод формулы E = mc 2
Рассмотрим покоящееся тело массой m . Предположим, что это тело одновременно излучает два фотона в прямо противоположных направлениях. Оба фотона имеют одинаковые частоты ω и, значит, одинаковые энергии \(~E = \hbar \omega\), а также равные по величине и противоположные по направлению импульсы. В результате излучения тело теряет энергию
\(~\Delta E = 2 \hbar \omega. \qquad (9)\)
Потеря импульса равна нулю, и, следовательно, тело после излучения двух квантов остается в покое.
Этот мысленный опыт представлен на рисунке 1. Тело изображено кружком, а фотоны - волнистыми линиями. Один из фотонов излучается в положительном направлении оси x , другой - в отрицательном. Около волнистых линий приведены значения энергии и импульса соответствующих фотонов. Видно, что сумма излученных импульсов равна нулю.
Рис.1. Картина двух фотонов в системе отсчета, в которой излучающее тело покоится: а) тело до излучения; б) после излучения
Рассмотрим теперь ту же картину с точки зрения наблюдателя, который движется по оси x влево (т.е. в отрицательном направлении оси x ) с малой скоростью υ . Такой наблюдатель увидит уже не покоящееся тело, а тело, движущееся с малой скоростью вправо. Величина этой скорости равна υ , а направлена скорость в положительном направлении оси x . Тогда частота, излучаемая вправо, будет определяться формулой (7) для случая излучения вперед:
\(~\omega" = \omega \left(1 + \frac{\upsilon}{c} \right).\)
Мы частоту фотона, излучаемого движущимся телом вперед по направлению движения, обозначили через ω’ , чтобы не спутать эту частоту с частотой ω излучаемого фотона в той системе координат, где тело покоится. Соответственно, частота фотона, излучаемого движущимся телом влево, определяется формулой (8) для случая излучения назад:
\(~\omega"" = \omega \left(1 - \frac{\upsilon}{c} \right).\)
Чтобы не перепутать излучение вперед и излучение назад, мы будем величины, относящиеся к излучению назад, обозначать двумя штрихами.
Поскольку, из-за эффекта Доплера, частоты излучения вперед и назад различны, энергия и импульс у излученных квантов также будут различаться. Квант, излученный вперед, будет иметь энергию
\(~E" = \hbar \omega" = \hbar \omega \left(1 + \frac{\upsilon}{c} \right)\)
и импульс
\(~p" = \frac{\hbar \omega"}{c} = \frac{\hbar \omega}{c} \left(1 + \frac{\upsilon}{c} \right).\)
Квант, излученный назад, будет иметь энергию
\(~E"" = \hbar \omega"" = \hbar \omega \left(1 - \frac{\upsilon}{c} \right)\)
и импульс
\(~p"" = \frac{\hbar \omega""}{c} = \frac{\hbar \omega}{c} \left(1 - \frac{\upsilon}{c} \right).\)
При этом импульсы квантов направлены в противоположные стороны.
Картина процесса излучения, каким его видит движущийся наблюдатель, изображена на рисунке 2.
Рис.2. Картина двух фотонов в системе отсчета, где скорость излучающего тела равна υ : а) тело до излучения; б) после излучения
Важно здесь подчеркнуть, что на рисунках 1 и 2 изображен один и тот же процесс, но с точки зрения разных наблюдателей. Первый рисунок относится к случаю, когда наблюдатель покоится относительно излучающего тела, а второй - когда наблюдатель движется.
Подсчитаем баланс энергии и импульса для второго случая. Потеря энергии в системе координат, где излучатель имеет скорость υ , равна
\(~\Delta E" = E" + E"" = \hbar \omega \left(1 + \frac{\upsilon}{c} \right) + \hbar \omega \left(1 - \frac{\upsilon}{c} \right) = 2 \hbar \omega = \Delta E,\)
т.е. она такая же, как и в системе, где излучатель покоится (см. формулу (9)). Но потеря импульса в системе, где излучатель движется, не равна нулю, в отличие от системы покоя:
\(~\Delta p" = p" - p"" = \frac{\hbar \omega}{c} \left(1 + \frac{\upsilon}{c} \right) - \frac{\hbar \omega}{c} \left(1 1 \frac{\upsilon}{c} \right) = \frac{2 \hbar \omega}{c} \frac{\upsilon}{c} = \frac{\Delta E}{c^2} \upsilon. \qquad (10)\)
Движущийся излучатель теряет импульс \(~\frac{\Delta E \upsilon}{c^2}\) и, следовательно, должен, казалось бы, тормозиться, уменьшать свою скорость. Но в системе покоя излучение симметрично, излучатель не меняет скорости. Значит, скорость излучателя не может измениться и в той системе, где он движется. А если скорость тела не меняется, то как оно может потерять импульс?
Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним, как записывается импульс тела массой m :
\(~p = m \upsilon\)
Импульс равен произведению массы тела на его скорость. Если скорость тела не меняется, то его импульс может измениться только за счет изменения массы:
\(~\Delta p = \Delta m \upsilon\)
Здесь Δp - изменение импульса тела при неизменной скорости, Δm - изменение его массы.
Это выражение для потери импульса надо приравнять к выражению (10), которое связывает потерю импульса с потерей энергии. Мы получим формулу
\(~\frac{\Delta E}{c^2}\upsilon = \Delta m \upsilon,\)
\(~\Delta E = \Delta m c^2,\)
которая означает, что изменение энергии тела влечет за собой пропорциональное изменение его массы. Отсюда легко получить соотношение между полной массой тела и полным запасом энергии:
\(~E = mc^2.\)
Открытие этой формулы явилось огромным шагом вперед в понимании природных явлений. Само по себе осознание эквивалентности массы и энергии есть великое достижение. Но полученная формула, помимо того, имеет широчайшее поле применения. Распад и слияние атомных ядер, рождение и распад частиц, превращения элементарных частиц одна в другую и множество других явлений требуют для своего объяснения учета формулы связи между массой и энергией.
В заключение - два домашних задания для любителей теории относительности.
- Прочитайте статью А.Эйнштейна «Зависит ли инерция тела от содержащейся в нем энергии?» .
- Попробуйте самостоятельно вывести соотношение \(~\Delta m = \frac{\Delta E}{c^2}\) для случая системы отсчета, скорость которой υ может быть не малой по сравнению со скоростью света с . Указание . Используйте точную формулу для импульса частицы: \(~p = \frac{m \upsilon}{\sqrt{1 - \frac{\upsilon^2}{c^2}}}\) и точную формулу для эффекта Доплера: \(~\omega" = \omega \sqrt{\frac{1 + \frac{\upsilon}{c}}{1 - \frac{\upsilon}{c}}},\) которая получается, если учесть различие в ходе времени в покоящейся и движущейся системах отсчета.
На вопрос что значит формула Е=МС2 заданный автором слава вакуленко
лучший ответ это Формула, показывающая эквивалентность массы и энергии.
Строго говоря, формула не совсем правильная, она так сказать "для школьников".
Точная формула: E0 = m*c^2 (энергия ПОКОЯ эквивалентна массе) .
E = корень ((m*c^2)^2 + (p*c)^2) (ПОЛНАЯ энергия уже не эквивалентна массе) .
P. S.
Впрочем, тут щас некоторые со мной спорить начнут, переубеждать никого не буду, т. к. вопрос только в том, вводить понятие "эффективной массы" или нет. Короче, дело выбора и удобства. Принципиально ничего не меняет.
Ответ от Пользователь удален
[новичек]
Эту формулу придумал великий физик Альберт Эйнштейн. Эта формула лежит в основе теории относительности. Е-означает энергию, М-массу, С-скорость света. Энергия, заключенная в любом теле, равняется его массе, помноженной на скорость света в квадрате. Это уравнение лежит в основе теории Большого взрыва о происхождении Вселенной и ускорило производство навый атомных бомб и ракет.
Ответ от Їерепахарь
[гуру]
Энергия, которая содержится в веществе, равна скорости света в квадрате умножить на массу. Практически такое можно получить аннигиляцией частиц и античастиц. До большего наука пока не додумалась
Ответ от Krab Bark
[гуру]
Содержащаяся в массе m внутренняя скрытая энергия равна mc2, где c2 - квадрат скорости света. Вытащить эту энергию на свет Божий, правда, не так просто. Это отчасти делает Солнце, а на земле - атомные и вородные бомбы, правда, тоже лишь небольшую часть этой энергии.
Ответ от Ётепан Шеулин
[новичек]
"Е=мс2" это формула Эйнштейна.
Е-это энергия любого тела.
М-это его масса
С2-это скорость света
Ответ от Илья кисляков
[новичек]
Е=мс2 это формула Эйнштейна.
Е-это энергия любого тела.
М-это его масса
С2-это скорость света в квадрате
Ответ от SibirTransStroi STS
[новичек]
е=mc2 означает
Ответ от Анжелика
[новичек]
Если символы то....
Е = Энергия
M = Масса
С = Скорость света, ну а двоечка маленькая в конце - в квадрате
Ответ от Олег Резчиков
[новичек]
енергия = массса скорости света а на двойку не обращай внимания
Ответ от Дурнушка Бетти
[активный]
В истории человечества есть тысячи примеров, когда некий человек, подобно Иисусу в Библии, появлялся перед толпой людей, а затем исчезал.
Исследователи называют появление и исчезновение людей и вещей материализацией и дематериализацией соответственно.
Имеется множество независимых свидетельств материализации, случаи которой происходили во многих странах, например в Бразилии, где материализации происходили днем в присутствии сотен убежденных скептиков.
Формула Альберта Эйнштейна Е = mс2, показывающей, что энергия (Е) равна массе (т) , умноженной на квадрат скорости света (с).
Яганово Вологодская область на Википедии
Яганово Вологодская область
Ягафаров Аллабирде Нурмухаметович на Википедии
Посмотрите статью на википедии про Ягафаров Аллабирде Нурмухаметович
ФОРМУЛА ЭЙНШТЕЙНА Е=МС2ИМАТЕРИАЛИЗАЦИЯ.
(По книге Виктора Заммита «Адвокат тонкого мира»
В истории человечества естьпримеры, когда некий человек, подобно Иисусу в Библии, появлялся перед толпой людей, а затем исчезал.
Исследователи называют появление и исчезновение людей и вещей материализацией и дематериализацией соответственно.
Имеется множество независимых свидетельств материализации, случаи которой происходили во многих странах, например в Бразилии, где материализации происходили днем в присутствии сотен убежденных скептиков.
В книге «Вихрь» ( The Vortex , 1994) Дэвида Эша (David Ash ) и Питера Хьюитта (Peter Hewitt ) предлагается, помимо прочего, научное объяснение материализации. Авторы начинают с формулы Альберта Эйнштейна Е = тс 2 , показывающей, что энергия (Е) равна массе (т), умноженной на квадрат скорости света (с).
Они утверждают, что это объясняет, каким образом материализация и дематериализация оперируют материей, преобразующейся в энергию. Когда люди пытаются утверждать, что это уравнение только теория, которая не может быть подтверждена, им следует напомнить, что в свое время меньше чем одна унция материи была преобразована в количество энергии, достаточное для разрушения Хиросимы.
Вихрь - это фактически вращение атомов и молекул. Эш и Хьюитт утверждают, исходя из уравнения Эйнштейна, что материя и свет участвуют в общем движении, при этом фактическая скорость вращения вихря должна быть скоростью света. Они утверждают, что это единственно возможный вывод, который может быть сделан из уравнения Эйнштейна, и что именно из-за вращения вихря со скоростью света вы можете читать эту страницу, видеть другого человека или видеть деревья, небо и все остальное.
Эш и Хьюитт спрашивают: почему скорость вихревого движения должна быть ограничена скоростью света? Они утверждают, что, как только скорость вихревого движения превысит скорость света, человек или вещь войдут в суперэнергию - новое измерение, новый мир. Но в этом новом измерении человек или вещь будут такими же твердыми, как вы или я в этом измерении. Единственное различие в том, что вихри будут вращаться со скоростью большей, чем на Земле.
Человек на Земле (если только он не ясновидящий) не сможет увидеть что-либо в новом измерении, потому что наши глаза могут наблюдать за людьми или вещами, когда их вихри в этом измерении вращаются со скоростью света. Из этого также следует, что человек или вещь в состоянии суперэнергии смогут проникнуть через твердую кирпичную стену в нашем измерении. Это произойдет потому, что атомы и молекулы этой кирпичной стены циркулируют медленнее, чем скорость света.
Одно из возможных научных объяснений материализации состоит в том, что вихри атомов сущностей из духовного мира циркулируют быстрее, чем скорость света, и наши глаза просто не могут их заметить. Но определенные энергии снижают скорость вихрей атомов духовного тела до скорости света. Когда это случается, духи становятся видимыми для наших глаз.
С другой стороны, всякий раз, когда дух намерен дематериализоваться, скорость вихрей его атомов увеличивается, он становится невидимым для наших глаз и исчезает в другом измерении. Эш и Хьюитт называют эту материализацию транссубстанциацией (transubstantiation ), чтобы отразить изменение, происходящее в веществе, но не в форме вихря. Транссубстанциация не меняет атомную или молекулярную структуру тела.
Путем транссубстанциации сознание, эфирное тело, дух в потустороннем мире или какой-либо объект могут материализоваться или дематериализоваться. Однако Эш и Хьюитт справедливо указывают, что дематериализация - это не разложение. Это ускорение и замедление вихрей атомов, которые объясняют известные из истории случаи появления человека «из ниоткуда» и его исчезновения прямо на глазах других людей.
Эш и Хьюитт приводят множество примеров тщательно задокументированных случаев материализации и дематериализации. Материализация согласуется с утверждением, что жизнь продолжается после физической смерти.