Эквивалентность массы и энергии: соотношение Эйнштейна

На свойства пространства-времени как единого целого опирается знаменитое соотношение Эйнштейна, выражающее эквивалентность массы и энергии:

Иногда говорят, что формула Эйнштейна описывает превращение массы в энергию. На самом же деле она устанавливает, что масса и есть энергия.

Если тело обладает массой т, то тем самым оно обладает энергией Е - тс2, которую можно полностью или частично превратить в другие формы энергии. Такое превращение происходит, например, в любой химической реакции: масса продуктов реакции отличается от массы исходных реагентов на величину, пропорциональную выделившейся или поглощенной тепловой энергии. Коэффициент пропорциональности, правда, очень мал (1/с2 * 0,00000000000000001 с22), так что изменение массы в химических реакциях ничтожно. Поэтому Ломоносов и Лавуазье, установившие закон сохранения массы, были все-таки правы — в пределах точности тогдашних измерительных приборов. А вот в реакциях деления атомных ядер или особенно в реакциях термоядерного синтеза (с. 212), идущих с очень большим энерговыделением, изменение массы может достигать 1%.

Верно и обратное: если энергия тела увеличилась на Е, то тем самым его масса увеличилась на - Е/с2у. Например, с ростом скоро- [1]

сти тела растет его кинетическая энергия. Одновременно увеличивается масса тела — в р раз! Когда скорость тела приближается к скорости света, его масса становится бесконечно большой, что означает невозможность дальнейшего разгона. Со скоростью света могут двигаться только частицы, масса покоя которых равна нулю.

  • [1] В своих высказываниях Эйнштейн неоднократно подчеркивал этот смысл своегознаменитого соотношения: «Масса тела есть мера содержащейся в нем энергии»(сентябрь 1905 г.): «Закон сохранения массы является частным случаем закона сохранения энергии» (май 1906 г.); «Масса (т) эквивалентна в смысле инерции количеству энергии тс2» (1907 г.) (Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. М.: Наука, 1989. С. 143-144).
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >