масса покоя что это

15.05.202317.05.2023 admin 0 Comments

МАССА ПОКОЯ

Смотреть что такое «МАССА ПОКОЯ» в других словарях:

МАССА ПОКОЯ — тела, Масса тела в системе отсчета, в которой оно покоится; одна из основных характеристик любых материальных объектов, в том числе элементарных частиц, обычно называется просто массой (m). Соотношение Эйнштейна m0=E0/c2 (c скорость света)… … Современная энциклопедия

МАССА ПОКОЯ — частицы, масса ч цы в системе отсчёта, в к рой она покоится; одна из осн. характеристик элем. ч цы, обычно наз. просто её массой. (см. ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ТЕОРИЯ). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А.… … Физическая энциклопедия

МАССА ПОКОЯ — частицы (тела) масса частицы в системе отсчета, в которой она покоится … Большой Энциклопедический словарь

Масса покоя — ПОКОЙ 1, я, м. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

масса покоя — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN rest massRM … Справочник технического переводчика

Масса покоя — Эта статья о физической величине. Статью об автогонщике см. Масса, Фелипе Масса одна из важнейших физических величин. Первоначально (XVII–XIX века) она характеризовала «количество вещества» в физическом объекте, от которого, по представлениям… … Википедия

масса покоя — частицы (тела), масса частицы в системе отсчёта, в которой она покоится. * * * МАССА ПОКОЯ МАССА ПОКОЯ частицы (тела), масса частицы в системе отсчета, в которой она покоится … Энциклопедический словарь

Масса покоя — в самом общем случае это масса, которую имеет какое либо тело, микрообъект в системе отсчета, покоящейся относительно этого тела, объекта; для фотонов масса покоя равна в точности нулю в любых системах отсчета, что означает невозможность… … Начала современного естествознания

масса покоя — rimties masė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Parimusio kūno arba dalelės energijos E₀ ekvivalentas reliatyvumo teorijoje: m₀ = E₀/c²; čia c – šviesos greitis vakuume. atitikmenys: angl. mass at rest; rest mass vok.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

масса покоя — rimties masė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. mass at rest; rest mass vok. Ruhemasse, f; Ruhmasse, f rus. масса покоя, f pranc. masse au repos, f … Fizikos terminų žodynas

Источник

Масса покоя

Ма́сса — одна из важнейших физических величин. Первоначально (XVII–XIX века) она характеризовала «количество вещества» в физическом объекте, от которого, по представлениям того времени, зависели как способность объекта сопротивляться приложенной силе (инертность), так и гравитационные свойства — вес. В современной физике понятие «количество вещества» имеет другой смысл, а под массой понимают два различных свойства физического объекта:

Теоретически, гравитационная и инертная масса равны, поэтому в большинстве случаев просто говорят о массе, не уточняя какую из них имеют в виду.

Масса тела не зависит от того, какие внешние силы и в какой момент на это тело действуют.

Содержание

Исследование единства понятия массы

Гравитационная масса — характеристика материальной точки при анализе в классической механике, которая полагается причиной гравитационного взаимодействия тел, в отличие от инертной массы, которая определяет динамические свойства тел.

Как установлено экспериментально, эти две массы пропорциональны друг другу. Не было обнаружено никаких отклонений от этого закона, поэтому новых единиц измерения для инерционной массы не вводят (используют единицы измерения гравитационной массы) и коэффициент пропорциональности считают равным единице, что позволяет говорить и о равенстве инертной и гравитационной масс.

Можно сказать, что первая проверка пропорциональности двух видов массы была выполнена Галилео Галилеем, который открыл универсальность свободного падения. Согласно опытам Галилея по наблюдению свободного падения тел, все тела, независимо от их массы и материала, падают с одинаковым ускорением свободного падения. Сейчас эти опыты можно трактовать так: увеличение силы, действующей на более массивное тело со стороны гравитационного поля Земли, полностью компенсируется увеличением его инертных свойств. Следовательно, гравитационная масса пропорциональна инертной массе [1]

На равенство инертной и гравитационной масс обратил внимание ещё Ньютон, он же впервые доказал, что они отличаются не более чем на 0,1 % (иначе говоря, равны с точностью до 10 −3 ).. На сегодняшний день это равенство экспериментально проверено с очень высокой степенью точности (3×10 −13 ).

Фактически, равенство гравитационной и инертной масс было сформулировано А. Эйнштейном в виде слабого принципа эквивалентности — составной части принципов эквивалентности, положенных в основу общей теории относительности. Существует также сильный принцип эквивалентности — по которому в свободно падающей системе локально выполняется специальная теория относительности. Он на сегодняшний день проверен со значительно меньшей точностью.

В классической механике — масса есть величина аддитивная (масса системы равна сумме масс составляющих её тел) и инвариантная относительно смены системы отсчёта. В релятивистской механике масса неаддитивная величина, но тоже инвариантная, и хотя здесь под массой понимается абсолютная величина 4-вектора энергии-импульса, лоренц-инвариантная.

Определение массы

В СТО масса тела m определяется из уравнения релятивистской динамики [3] :

где E — полная энергия свободного тела, p — его импульс, c — скорость света.

Определённая выше масса является релятивистским инвариантом, то есть она одна и та же во всех системах отсчёта. Если перейти в систему отсчёта, где тело покоится, то — масса определяется энергией покоя.

Следует однако отметить, что частицы с нулевой инвариантной массой (фотон, гравитон…) двигаются в вакууме со скоростью света (c ≈ 300000 км/сек) и поэтому не обладают системой отсчёта, в которой бы покоились.

Масса составных и нестабильных систем

Инвариантная масса элементарной частицы постоянна, и одинакова у всех частиц данного типа и их античастиц. Однако, масса массивных тел, составленных из нескольких элементарных частиц (например, ядра или атома) может зависеть от их внутреннего состояния.

Для системы, подверженной распаду (например, радиоактивному), величина энергии покоя определена лишь с точностью до постоянной Планка, делённой на время жизни: . При описании такой системы при помощи квантовой механики удобно считать массу комплексной, с мнимой частью равной означенному Δm.

Единицы массы

В системе СИ масса измеряется в килограммах. В системе СГС используются граммы. Иногда используются также другие единицы измерения массы.

Источник

МАССА ПОКОЯ

Смотреть что такое «МАССА ПОКОЯ» в других словарях:

МАССА ПОКОЯ — МАССА ПОКОЯ, в ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ МАССА объекта, находящегося в состоянии покоя. Считается, что масса ФОТОНА равна нулю, но это неверно: скорость фотона равна скорости света во всех случаях, и его невозможно привести в состояние покоя.… … Научно-технический энциклопедический словарь

Источник

Масса покоя что это

4.9. Что такое масса покоя или как возникают «тяжелые» частицы?

Мы вплотную подошли к тому, чтобы расставить все точки над i в вопросах массы и энергии. И прежде всего нам приходится констатировать факт, что теория относительности во многом сохранила классические представления о массе. Согласно этому подходу масса является внутренним «врожденным» свойством тел, своеобразной мерой количества материи, содержащейся в них. Различие с классической физикой состоит лишь в том, что в теории относительности возникает рост массы со скоростью, который интерпретируется как своеобразная «трансформация» энергии движения в материю, что и приводит к росту количества материи – массы.

В этом свете и сама масса покоя M₀ приобретает интерпретацию носителя некой внутренней энергии тела – энергии массы. Учитывая немалую величину выражения M₀c 2 для обычных классических объектов, этот взгляд приводит к представлениям о колоссальной энергии, содержащейся в материи. Энергии, которая вроде как может высвобождаться при определенных условиях. А также эти взгляды позволяют думать, что вся материя произошла из энергии.

Посмотрим теперь на эти вопросы с точки зрения полевой физики. Ведь мы смогли понять структуру релятивистской массы покоя, используемой в теории относительности, и проследить, как возникает эта величина! Во многом масса покоя M₀ похожа на классическую массу m и определяется выражением:

В большинстве случаев интенсивность локальных полей мала по сравнению с интенсивностью глобального поля, и релятивистская масса покоя совпадает с величиной классической массы:

Природа возникновения колоссальной энергии массы является в полевой физике совершенно прозрачной. Она есть не что иное, как потенциальная энергия взаимодействия каждого тела с совокупным гравитационным полем Вселенной! Энергия массы, как и сама масса, не связана с материальным объектом и заключенными в нем свойствами, а обусловлена глобальным взаимодействием. Она никак не проявляется в обычных земных условиях, потому что Земля вместе со всеми телами на ее поверхности движется под влиянием глобального взаимодействия как единое целое. Выделение колоссальной энергии массы, приписанной тому или иному телу, было бы возможно лишь в случае падения этого тела на центр Галактики!

В этом смысле релятивистское приближение во многом аналогично классическому поведению, рассмотренному нами в предыдущей главе. Помимо понимания динамической природы массы и роли глобального взаимодействия релятивистское поведение не требует более никаких дополнительных понятий или приемов. А развитые теорией относительности мистические представления об энергии массы и трансформации материи и энергии в полевой физике полностью теряют свой смысл.

Зато полевая физика позволяет по-иному посмотреть на результаты всех экспериментов с быстрыми частицами. Прежде всего потому, что в подобных экспериментах всегда обнаруживается переменный характер масс частиц. И это полностью соответствует нашей концепции динамической массы. Хотя подобное изменение масс быстрых частиц и связывается сегодня с зависимостью от скорости их движения, эта зависимость численно совпадает с формулами полевой физики, как мы уже видели ранее.

Помимо этого на основании измерений в таких экспериментах вычисляются массы покоя исследуемых частиц, например массы покоя электрона или протона. И проводятся эти вычисления в согласии с современными представлениями на основании релятивистской формулы массы. А все посчитанные по этим формулам массы покоя элементарных частиц известны сегодня как фундаментальные физические константы.

Вторая компонента массы покоя также является константой. Важно понимать, что это не есть переменная полевая добавка к массе, а лишь ее значение в одной из точек траектории. Условно говоря, в точке покоя частицы, которая может совпадать с точкой начала движения связанной в атоме или ядре частицы, или с точкой максимального сближения частиц при их столкновении.

Зависимость массы покоя частицы от интенсивности локального поля в одной из точек ее траектории (в точке покоя) является крайне важной. Это обстоятельство означает, что одна и та же частица в разных физических условиях и в разных экспериментах будет обладать как бы разной массой покоя! Такое различие обусловлено тем, что в одних условиях частица находится в слабом локальном поле, а в других – в сильном. И чем сильнее локальные поля, в которых исследуется движение частицы, тем к более высокой массе покоя будет приводить релятивистский расчет!

Однако когда интенсивности локальных полей возрастают, добавка к массе покоя перестает выглядеть безобидно. Так, например, на ускорителях протонов при бомбардировке мишеней или на встречных пучках достигается очень сильное сближение частиц, в результате которого могут происходить разные реакции, в том числе и с образованием свободного электрона. И этот электрон «рождается» и начинает свое движение из области очень сильного поля. В результате вычисленная по релятивистским формулам масса покоя такого электрона окажется намного выше массы покоя электрона, зарегистрированного в слабых полях!

Так что же мы получаем в результате обработки подобных экспериментов? Новую частицу! Потому что согласно релятивистским расчетам мы должны приписать такому электрону намного большую массу покоя, чем у свободного электрона! А в современных представлениях масса покоя считается величиной, однозначно характеризующей частицу.

Вот каким образом в современной физике возникло такое множество новых элементарных частиц! Часто такие частицы очень похожи на прежние и обладают теми же свойствами, но только их масса покоя заметно больше, а время жизни невелико. Если говорить об электроне, то его клоны известны под названием мезонов, о чем мы уже упоминали.

Дополнительно следует отметить еще одно важное обстоятельство. Рождение электрона в тех или иных реакциях на ускорителях может возникать только при реализации одних и тех же физических условий. Например, при бомбардировке ядер протонами это может быть одна и та же типовая реакция распада нейтрона. Поэтому несмотря на все множество вариаций в условиях экспериментов меняются только параметры причин, вызывающих базовую реакцию образования конечной частицы – электрона. Разные условия определяют только вероятность возникновения базовой реакции, или другими словами, количество образовавшихся электронов. А сами условия образования электрона в каждом случае идентичны! Это и приводит к появлению одной и той же величины добавки к массе электрона, позволяющей каждый раз идентифицировать его как один и тот же мезон с известной массой покоя!

Мезоны «рождаются» на ускорителях частиц с энергией в несколько сотен МЭВ. Эта энергия в несколько сотен раз превышает энергию, обуславливающую массу покоя обычного электрона, которая равна половине МЭВ. В результате этого массы покоя тяжелых электронов – мезонов – также в несколько сотен раз превышают массу покоя электрона. В условиях более высоких энергий возникает эффект «рождения» еще более тяжелых мезонов и других частиц.

Впрочем, как мы уже отмечали, превращения элементарных частиц не так просты, чтобы полностью описать их с ходу. Возникает еще очень много нюансов, которые требуют объяснения. Мы не готовы сейчас решать все эти вопросы, но можем отметить суть проделанных рассуждений. Они сводятся к тому, что формальная релятивистская зависимость массы от скорости имеет еще один негативный аспект.

И состоит он в том, что, согласно релятивистской философии, масса покоя частицы может быть только одна, и она всегда полностью совпадает с классической массой. На самом же деле величина, известная как масса покоя, для одной и той же частицы может быть разной! И зависит она от интенсивности локальных полей, в которых движется частица. Это своеобразная константа движения, зависящая от его начальных условий подобно полной энергии частицы (ведь как мы видели выше, она именно так и определяется!) Масса покоя остается постоянной только в процессе одного конкретного движения, но может быть совершенно иной при движении этой же самой частицы, но уже в других условиях.

Применение релятивистской механики к расчету результатов экспериментов приводит к тому, что в разных физических условиях одна и та же частица имеет разную массу покоя. В результате вместо одной частицы в современной физике возникают целые группы похожих частиц, отличающихся в основном только величиной массы покоя (и «временем жизни»). Наиболее яркими примерами могут служить электрон и мюон, а приведенные выше рассуждения являются самым естественным объяснением электронмюонной инвариантности.

Это обстоятельство требует серьезного пересмотра всей системы известных на сегодня элементарных частиц. Потому что большинства из них на самом деле просто не существует! Они суть иллюзия – плод релятивистской философии и математического формализма.

Источник

Разница между инерционной массой и массой покоя

Классическая физика выделяет только два типа масс, известных как инерционная масса и гравитационная масса. Однако в релятивистской физике обсуждаются три типа масс: масса покоя, инерционная масса и г

Содержание:

Эта статья охватывает,

3. В чем разница между инерционной массой и массой покоя?

Что такое инерционная масса

Иногда инерционная масса также известна как релятивистская масса, Согласно принципу эквивалентности в общей теории относительности Эйнштейна, инерционная масса и гравитационная масса равны.

Что такое масса отдыха?

Разница между инерционной массой и массой покоя

Определение

Природа количества

Масса отдыха: Масса покоя является неотъемлемой величиной данной частицы, которая не изменяется со скоростью частицы по отношению к наблюдателю.

Инерционная масса: Инерционная масса частицы увеличивается с относительной скоростью частицы по отношению к наблюдателю. Инерционная масса данной системы больше или равна ее массе покоя.

Верхний и нижний пределы

Масса отдыха: Масса покоя данной частицы не меняется вообще.

Инерционная масса: Если данная частица покоится относительно наблюдателя, инерционная масса равна ее массе покоя. Это самая низкая инерционная масса частицы. Но масса частицы достигает бесконечности, когда скорость частицы относительно наблюдателя достигает скорости света. Согласно теории специальной теории относительности, частица требует бесконечного количества энергии для ускорения до скорости света.

значение

Масса отдыха: Если данная частица движется с низкой скоростью относительно наблюдателя, масса частицы очень близка к ее массе покоя. Но на высоких скоростях масса покоя остается неизменной, в то время как масса частицы резко увеличивается со скоростью.

Инерционная масса: На очень высоких скоростях масса данной частицы намного больше, чем ее масса покоя.

аддитивности

Масса отдыха: Масса покоя не является добавкой.

Инерционная масса: Инерционная масса является аддитивной.

равноценность

Масса отдыха: Масса покоя не эквивалентна ни гравитационной массе, ни энергии.

Инерционная масса: Инерционная масса эквивалентна гравитационной массе и энергии.

Источник

Познавательно-развлекательный портал info.nspk-nvr.ru

масса покоя что это

МАССА ПОКОЯ

Смотреть что такое «МАССА ПОКОЯ» в других словарях:

Масса покоя

Содержание

Исследование единства понятия массы