§10. Dependența masei de viteza
În 1897, JJ Thomson a descoperit electronul. El a fost mai mică particulă de lumină: masa ei a fost de 1840 ori mai mică decât lumina samog atom de masă - un atom de hidrogen. Prin urmare, electronul a fost foarte ușor pentru a accelera la viteze mari - în secolele XIX și XX, accelerarea de electroni atins viteze apropiate de viteza luminii. Sa dovedit că, atunci când se apropie de viteza luminii doua lege a lui Newton trebuie ajustat.
A doua lege a lui Newton, care exprimă relația de forță, masă și accelerație - F = ma - poate fi înregistrat și după puls:
F = ma = m (dv / dt) = d (mv) / dt = dP / dt,
unde F - este pulsul - produsul ratei de masă. O astfel de înregistrare a doua lege a lui Newton, unde rezistența este definită ca derivata impulsului este numit un record diferențial.
Atunci când accelerația electronilor sub efectul câmpurilor electromagnetice a relevat faptul că, la viteze apropiate de viteza luminii a doua lege a lui Newton în formă diferențială este valabilă în cazul în care nici un puls este înregistrată ca P = mv, după cum urmează:
P = mvγ = mv / √ (1-v 2 / c 2)
în cazul în care γ - factor Lorentz. Dacă definim impulsul ca produs al ratei de masă, atunci se dovedește că masa corpurilor depinde de viteza lor:
În cazul în care M0 - este masa corpului, atunci când viteza sa este zero. Se numește masa de repaus. Conform acestei formule relativitate, atunci când organismul este în staționare, masa sa este minimă la viteze reduse, schimbarea de greutate este practic imperceptibilă, iar la viteze apropie de viteza corpurilor de greutate de lumină din ce în ce în creștere, și la o viteză egală cu viteza luminii se obține masa infinit de mare. Prin urmare, să se deplaseze cu viteza luminii este imposibilă. Edinstvennnym excepție este o particulă de lumină - un foton. Se mișcă cu viteza luminii, deoarece masa sa de repaus este zero. Aceasta înseamnă că un foton nu poate exista decât în mișcare, la viteza luminii. Dacă fotonul este oprit, apoi dispare, iar energia este absorbită.
Așa spune teoria relativității, și s-ar părea, o astfel de concluzie se bazează pe o bază experimentală mare. Dar concluzia creșterii în greutate, în funcție de rata sa bazat pe un singur fenomen - accelerarea particulelor în câmpul electromagnetic. Și acolo a fost, strict vorbind, nu faptul de greutate față de viteză, și că impulsul unei particule este oarecum mai complicată funcție a ratei de masă decât produsul dintre aceste două cantități. De fapt, în timpul experimentelor, sa observat că este imposibil prin interacțiunea electromagnetică pentru accelerarea particulelor la o viteză mai mare decât viteza de propagare a interacțiunii electromagnetice (viteza luminii), sau cel puțin egală cu această viteză. Acest fenomen poate fi confirmat chiar și pe modelele mecanice. Dacă există un val, de exemplu, apa sau un val de sunet în aer, se poate accelera masa de încercare, dar la o viteză care să nu depășească viteza undei. Aceasta este, probabil, nu este o creștere a greutății și o scădere a accelerației.
Este dependența masei de viteză este confirmată pentru alte interacțiuni, nu electromagnetice? Deși nu există nici o astfel de date. Aici, de exemplu, forța nucleară se datorează faptului că protonii și neutronii din nucleul atomic schimbate particule, numite mezoni pi cu o masă într-o stare de mișcare cu o mică de 200 de ori masa electronului. După cum sa dovedit, masa de repaus a acelorași mezoni pi este la fel de 200, cu o masă mică a electronului. Aceasta este, în procesul de interacțiune nucleară a modificărilor în masa de mezoni pi la schimbarea vitezei lor nu se produce. Nu este un accident în ultimii ani, în studiul interacțiunii particulelor în interiorul nucleelor atomice nu vorbesc despre masa interacționează particule, și lor „masa efectivă“ - adică, pentru comoditatea calculelor presupune că masa particulei poate depinde de diverși factori, dar este doar o „eficientă masă“, convenabil pentru calcule, dar masa reală rămâne neschimbată. Cu toate acestea, în experimente cu acceleratoare atunci când pionii intră în câmpul electromagnetic, masa lor începe să depindă de viteza.
Considerăm că formula de greutate relativitatii față de viteză funcționează numai atunci când vine vorba de interacțiunea electromagnetică (și până în prezent numai de cuplare electromagnetică permite să atingă viteze în experiment comparabil cu lumina). Astfel, fraza despre „creșterea în greutate“, așa cum ne apropiem de viteza de viteza luminii nu este destul de corect. Corect să vorbim - o scădere de accelerare pe măsură ce se apropie de viteza particulelor la viteza luminii. Și dacă spun mai precis - în cazul particulelor accelerate prin variația lor scade forța de accelerare a se apropia de viteza particulelor la uskroyayuschego viteza de interacțiune și se apropie de zero atunci când viteza tinde să interacționeze viteza. Viteza de particule nu se poate ajunge la viteza de accelerare de interacțiune. În special, folosind accelerația bazată pe interacțiunea electromagnetică, se poate atinge viteza luminii. Teoria relativității Eroare este că proprietatea privată a vzaimoedystviya electromagnetice a fost proclamată ca o lege generală a naturii.