Materia și energia
Un alt mit okolonauchnym a apărut ca urmare a dezvoltării fizicii și brusc proliferat în mijlocul secolului XX, a fost mitul transformarea materiei în energie.
Printre realizările fundamentale ale teoriei relativității a lui Einstein face parte din descoperirea așa-numitul principiu al echivalenței de masă-energie, care a devenit baza fizicii atomice moderne. Conform principiului echivalenței cantitatea totală de energie conținută într-o cantitate de substanță egală cu produsul masei substanței prin pătratul vitezei luminii.
Din formula lui Einstein, în special, că energia totală conținută în doar un kilogram de combustibil ar putea înlocui funcționarea continuă a energiei hidroelectrice pe scară largă moderne de-a lungul întregului an.
Dar, în cazul în care energia totală a oricărui obiect material este proporțională cu masa acestuia, rezultă că consumul de energie trebuie să fie asociată cu o scădere a masei obiectului. Calculele arată, de exemplu, că o tonă în timpul apei de răcire de la 100 de grade Celsius la 0 ° Celsius masa sa scade cu 0.0000047 miligram.
Un fenomen similar se observă și în reacțiile chimice care au loc cu căldură. Astfel, atunci când din care este format dintr-un compus reacția hidrogenului și 2 grame de 16 grame de oxigen, ca urmare a apei, acesta este eliberat 68 de mii de calorii. Ca urmare a masei de apă este de trei miliardime dintr-un gram mai mică decât cantitatea de substanțe care au intrat în reacție.
Un similar „defect de masă“ și are loc în timpul reacțiilor nucleare, cum ar fi formarea de doua nuclee de heliu, prin combinarea proton - nucleu și nucleul atomului de hidrogen din atom de litiu. masa de protoni în unitatea de masă așa-numitul este 1.00812, greutatea nucleului litiu - 7.01822 și nuclee de heliu - 4.00390. după punerea primele două numere, vom obține 8.02634 unități de masă. O masă totală a celor două nuclee de heliu este 8.00780. Astfel, există un defect de masă, egală cu 0.01854 unități de masă, corespunzătoare alocării unei anumite cantități de energie.
Această circumstanță se deschide posibilitatea de a utiliza energia fuziunii nucleare, adică. E. Energia care este eliberată în timpul fuziunii nucleare atomilor elementelor chimice ușoare în nuclee de mai grele. Acest lucru, în special, natura energiei eliberate în reacții termonucleare.
Ceva similar se întâmplă în reacția de fisiune nucleară a atomilor grei de elemente chimice, cum ar fi uraniu. În acest caz, masa totală a „fragmente“ este mai mică decât cea a secțiunii de bază. Și de data aceasta, o parte din masa „dispare“, iar în schimb, în conformitate cu formula lui Einstein, este alocată o anumită cantitate de energie.
Acestea sunt faptele, faptele testate în mod cuprinzător experiența cu dovedită, faptele, descoperirea și înțelegerea care a dat naștere la industria energiei nucleare și a condus omenirea la pragul de a stăpâni o reacție termonucleară controlată. Dar aceleași fapte și a dat naștere la ideea că în procesul de reacții nucleare, unele din masa ca și în cazul în care transformată în energie.
În general vorbind, pentru un om, nu prea adânc familiarizat cu fizica, o astfel de concluzie nu poate fi în întregime plauzibilă, într-adevăr, o chestiune de curs. De fapt, partea stângă a formulei lui Einstein este o expresie care indică cantitatea de energie. Și pe dreapta, după cum știm deja - produsul masei și pătratul vitezei luminii. Deoarece viteza luminii în vid - o valoare constantă, cantitatea de energie conținută în materialul este determinat exclusiv de cantitatea de masă. Și mai mult „defectul de masă“, în reacțiile nucleare, mai multă energie este eliberată. „Dispărut“ apare în masă energiya.A ca nu exista alte cantități variabile, cu excepția masei și a energiei în formula lui Einstein nu este, iar între laturile sale stânga și la dreapta de semn de egalitate, atunci concluzia este - masa este transformată în energie.
Înainte de a înțelege în ce măsură justificată o astfel de concluzie, vom încerca să aflăm unde se duce. Din punct de vedere al masei fizicii clasice - este cantitatea de materie conținută în acest organism. Și, deși, după cum vom vedea în curând, din perspectiva teoriei relativității nu este, în conștiența obișnuită, care este format în principal ca urmare a înțelegerii fenomenelor, supunându doar legile fizicii clasice, masa este asociată cu materia. Prin urmare, în cazul în care masa este transformată în energie, aceasta înseamnă că nu este altul decât conversia în energie a materiei în sine. Și pentru că energia nu are nici masă, nici energie, nici o altă trăsătură, caracteristică a materiei, se pare că problema este pur și simplu să dispară. Și dacă este așa, atunci se dovedește că legea conservării materiei nu este o lege universală a naturii - poate fi rupt. Dar, dacă este posibil, dispariția a materiei, este posibil, iar apariția ei din nimic. Crearea.
Nu este, toate acestea este foarte similar cu situația cu „dispariția“ a materiei, care a fost generat de revoluție în fizică la rândul său, din secolele XIX și XX și care a analizat în mod exhaustiv V. I. Lenin.
Cu toate acestea, această nouă „dispariția materiei“, la fel ca și cea anterioară, a fost un mit tipic okolonauchnym este complet neadevărat. Concluzia conversiei masei în energie rezultând o manipulare arbitrară a termenilor fizici. Ce este energia? Este o proprietate a materiei. Pe de altă parte, masa este, de asemenea, una dintre proprietățile materiei. Dar o proprietate a unui obiect sau a unui obiect care nu se poate trece la o altă proprietate. De exemplu, una dintre proprietățile obiectului de haine noastre, ca un pulover, sunt culoarea și tipul de fire, de la care este asociat. Dar culoarea nu se poate transforma într-un fel de fire. În mod similar, masa unui obiect nu poate intra în energie.
De ce, în acest caz, un „defect de masă“, în reacțiile nucleare, și care este relația sa cu cei eliberați într-o astfel de energie reacțiile?
Să ne amintim despre un alt concluzii fundamentale ale teoriei speciale a relativității, conform căreia masa unui corp depinde de natura mișcării sale. Odată cu creșterea vitezei de masa unui obiect Ozrastaet. Cu cât viteza a corpului în mișcare, cu atât mai mare masa. Și dacă la viteza normală, acest „câștig“ greutate este foarte scăzută, apoi la viteze apropiate de viteza luminii - viteze relativist, devine foarte vizibil. În principiu, masa, de exemplu, proton - nucleul atomului de hidrogen, la aceste viteze pot depăși masa Pământului, soare, galaxie sistemul nostru solar.
Astfel, este necesar să se facă distincția între „masa de repaus“ și „mișcare de masă“, sau cum este numit fizica „masa relativistă“. Sunt obiecte care nu au nici o masă de repaus, la toate - fotoni, și, probabil, neutrini. Astfel de particule papură întotdeauna la o rată egală cu viteza luminii.
Acum, înapoi la reacția de sinteză a litiu și hidrogen nucleele atomice, care a fost discutat mai sus și care a dus la formarea nucleului atomilor de heliu - particule alfa. După cum sa menționat deja, masa totală a produselor de reacție este oarecum mai mică decât masa totală a particulelor care intră în ea. Dar problema este că, atunci când acest calcul ia în considerare „restul de masă“ de nuclee de atomi de heliu. Intre timp alfa-particulele formate restul nu, și sunt împrăștiate la 20 400 km pe secundă. Prin urmare, „masa relativistă“ lor reală ceva mai „masă de repaus.“ Un calcul arată că această viteză creștere a greutății fiecărui atom heliu miez corespunzător este 0.00927 unități de masă. Dar alte particule alfa - 0.01854, adică să acopere integral deficitul apărute în cursul reacției avem în vedere.
Prin urmare, din punct de vedere al teoriei relativității, legea de conservare „odihnă în masă“ nu există. În natură, există mai mult decât o lege generală de conservare a „masei relativiste“, care se efectuează la toate interacțiunile nucleare. Energia nu poate exista de la sine: energia trebuie să aibă întotdeauna un „mediu tangibil“.
Eliberată prin reacții nucleare, fie de energie este energia cinetică generată în timpul acestor reacții particule materiale sau radiații de energie diferite, care trece o parte din substanța. Aceste emisii sunt o formă de existență a materiei, „porțiuni“, din care - cuante sau fotoni - au „masa relativistă“. Astfel, energia internă a particulelor care intră în Reacția decurge în energia de mișcare care rezultă formațiuni materiale.
În special, energia eliberată în timpul Delray atomilor de uraniu nucleare și alte elemente grele, este energia zboară moloz și alte particule generate în timpul acestei. Este această energie și este transformată în energie termică în reactoare nucleare, iar apoi conduce unitatea de alimentare.
După cum bine înțeles în acest caz, formula lui Einstein pentru a explica faptul că a pus de fapt semnul egalității între energie și masă? Faptul că, în fizica toate formulele matematice exprimă doar relația cantitativă dintre cantitățile fizice reale, și nimic mai mult.
Este din acest punct de vedere și ar trebui să fie luată egală cu formula lui Einstein. Se spune doar că materialul în acest proces este o tranziție de la o stare a materiei la alta. Sau, mai precis, o stare a unui sistem material se caracterizează prin anumite masă și energie merge într-o stare diferită de masă și de energie diferite. Acest lucru înseamnă că semnul egalității în formula lui Einstein ar trebui să fie înțeleasă doar ca un semn al unei cantitative, mai degrabă decât identitatea calitativă. Din acest motiv, în fizica modernă, formula lui Einstein este adesea numit „raportul dintre masa echivalenta de energie.“
Prin urmare, în ciuda formulei lui Einstein și apariția „defect de masă“ în reacții nucleare, nici o greutate dispariție, și mai ales nu contează sau transformarea lor in energie are loc de fapt.
Astfel, conceptul de conversie a energiei, la masa nu a fost mai mult decât un mit okolonauchnym tipic bazat pe suprafața înțeleasă Marea Britanie și dependențe de interpretare și evenimente detectate de fizica modernă.
Apropo, teoreticienii religioase nu au nici o problemă să înțeleagă interpretarea eronată a formulei lui Einstein pune sub semnul întrebării inviolabilitatea legea conservării materiei. Ei au văzut aceasta ca o oportunitate de a face un bilanț de original, „fundament științific“ pentru ideea de creare a materiei - un exemplu tipic de cât de greșit neștiințifice, interpretarea unilaterală a anumitor fapte și evenimente nu numai că generează o reprezentare aproape religios, dar, de asemenea, deschide posibilitatea de protecție a religiei „, sub pavilion știință. "
Povestea transformării masei în mit energetic este instructiv în alt sens. De obicei, mituri pseudo-științifice încetează destul de repede să existe cât mai curând obține suficient de convingătoare, într-adevăr o explicație științifică a circumstanțelor pe baza cărora au apărut. În acest sens, mituri pseudo-științifice sunt mult mai vulnerabile decât un mit religios. punctele de vedere ale sistemului religioase ale lumii - este un sistem logic închis, pe care nu argumente logice sau dovezi științifice pentru a respinge, în principiu, imposibilă. falsitatea sa este dovedită numai prin totalitatea ideilor științifice, toate vechi de secole practica de oameni, toată experiența istorică colosală a omenirii.