Как безмассовая частица может обладать энергией, если согласно формуле E=mc² масса является практически эквивалентом энергии?

Ответить
Ответить
Комментировать
2
Подписаться
1
3 ответа
Поделиться

Начиная с СТО (специальной теории относительности) различают релятивистскую массу (зависит от скорости движения) и массу покоя. Для частиц и тел, имеющих массу покоя, есть формула, связывающая релятивистскую массу объекта с его массой покоя и скоростью. Такую частицу невозможно разогнать до скорости света, так как ее релятивистская масса устремится к бесконечности. То есть, для разгона понадобится бесконечная энергия. Полная энергия частицы (пропорциональна релятивистской массе) состоит из энергии покоя (пропорциональна массе покоя; часть этой энергии выделяется при распаде ядер урана и термоядерном синтезе - из-за разности масс покоя до и после соответствующих событий) и кинетической энергии (разность первых двух).

Фотоны движутся со скоростью света, обладают энергией и импульсом (поскольку имеют релятивистскую массу) и не имеют массы покоя (а кто-нибудь встречал покоящийся фотон?). Вся энергия фотона - это его кинетическая энергия.

4
0
Прокомментировать

Здесь имеет место некоторая терминологическая путаница. Раньше массой называли то, что эквивалентно энергии делить на цэ квадрат. А массой покоя - то, чего у фотона нету. Сейчас то, чего нет у фотона называют просто массой, а то, что раньше называли массой стало именоваться просто энергией, но только в квантовых моделях. В классических и квазиклассических оно осталось массой. То есть, не совсем адекватная такая терминология.

3
0
Прокомментировать

Это формула для энергии покоя(если вы включите чайник, он не от массы нагрееться). Безмассовые же частица, покоем не обладают и на месте не стоят, иначе будет нарушен один из главных принципов квантовой механики(Принцип неопределённости) :

ΔxΔp ≥ ħ/2, где Δx-скорость,Δp-изменение импульса(масса*скорость), а ħ — приведённая постоянная Планка. 

Это означает: у частицы не могут быть одновременно точно измерены положение и скорость (импульс).

Далее:У частицы с 0-вой массой, импульс=0, значит Δx-бесконечность. Следовательно, частица не может покоиться. Формула для нее неприменима.

Замечу, однако, что данная формула остается верна, даже и для таких частиц, но с маленьким изменением: масса не является константой, а является величенной зависимой от скорости, чем выше скорость, тем выше масса. Упрощенно говоря если на вас летит ядро со скоростю света, то сдвинуть его с траектории будет нелегко.

По правде говоря в этом ответе много упрощений и неточностей, но иначе это будет уже не ответ, а учебник СТО и ОТО. Вот чуть подробней:

thequestion.ru

1
-2

Масса от скорости не зависит. Является именно константой, величиной Лоренц-инвариантной.

0
Ответить
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью