Обсуждение участника:Олег Розанов

(E = mc²), что это значит или с чем это едят.

Желание написать эту статью, у меня появилось после просмотра нескольких интерпретаций, где некоторые «знатоки» пытаются объяснить значение фундаментального закона Природы - эквивалентность энергии и инерционной массы заключённой в физическом теле, где например одни мыслители связывают эту закономерность с рождением Вселенной, другие утверждают, что эта формула только для физических тел находящихся в состоянии покоя и т.д.

Предлагаю очень простое объяснение - почему (c²) является только числом или коэффициентом отношения энергии и массы и ни чем не отличается от такой же закономерности как отношение длины окружности к её диаметру - число π, а так же надеюсь, что это объяснение будет доступно к пониманию детей, школьников и студентов.

Начнём с физических констант в системе СИ:

Значение колличества энергии может выражаться в КУЛОНАХ (Cl), ДЖОУЛЯХ (J) и ЭЛЕКТРОН-ВОЛЬТАХ (eV), а так же один eV равен:

eV = 1,6021892·10^-19(дж.)

(Kвантовая метрология и фундаментальные константы. Изд."Мир", Москва 1981г. перевод с английского) это эксперементально подтверждённые данные и не могут быть интерпретированны либо изменены, далее:

1. Электрон:

Энергия массы покоя:

0,5110034·10⁶(eV)

Масса покоя:

9,1095344·10^-31(кг)

Протон:

Энергия массы покоя:

938,2796·10⁶(eV)

Масса покоя:

1,672648·10^-27(кг)

В начале эти энергии переведём из eV в джоули:

Электрон:

0,5110034·10⁶(eV) × 1,6021892·10^-19(дж) = 0,81872412864328·10^-13(дж)

Протон:

938,2796·10⁶(eV) × 1,6021892·10^-19(дж)= 1503,30144170032·10^-13(дж)

Теперь с помощью арифметических расчётов определим отношение энергий этих частиц к их массам покоя:

Электрон:

0,818724128·10^-13(дж)/9,109534439·10^-31(кг) = 0,0898755182·10¹⁸

Протон:

1503,30144·10^-13(дж)/1,6726484·10^-27(кг.) = 898,755182·10¹⁴,

т.е. как видно из расчётов - отношение энергий двух элементарных частиц к их массам покоя, из которых только и состоят физические тела, равняются квадрату скорости света!

А теперь ответим на второй вопрос – почему этот закон так - же соответствует физическому телу не находящемуся в состоянии покоя(m’)?

Прирост инерционной (релятивистской) массы определяется выражением:

Δm = T/C²,

Где Т – кинетическая энергия.

Т.е. прирост массы так – же кратен квадрату скорости света!

Вывод прост - энергия физического тела состоит из двух частей – суммарных энергий покоя элементарных частиц, которая высвобождается только в случае аннигиляции и суммы кинетических энергий движения элементарных частиц и самого объекта и т.к. сумма масс покоя элементарных частиц и релятивистский прирост массы кратны квадрату скорости света следовательно и выражение:

E = m(m')·c²

равноправно как к состоянию покоя физического тела, так - же и при его движении.

На этом можно поставить точку и надеюсь, что всякие спекуляции на тему коэффициента (c²), который необходим для расчётов инерционной массы или энергии любого физического объекта, является полностью исчерпан!