Релятивистская масса это одна из излюбленных тем физиков от математики. Вообще надо отметить, что как только физика оторвалась от своих классических основ, «бал» в ней стали править математики, а возможности математики доказать, что «дважды два пять» известны всем. Именно к такому же математическому фокусу относится и релятивистская масса.
Суть этого парадокса проиллюстрирована на рисунке. Если частица находится в покое, то она обладает соответственно массой покоя. Если частица начинает движение в пространстве, то её масса соответственно начинает расти, и она приобретает так называемую релятивистскую массу. Две эти массы связаны между собой соотношением, представленным на рисунке.
Нетрудно увидеть, что при достижении скорости движения равной скорости света любая частица обладающая массой приобретает бесконечную массу. Отсюда вытекает фундаментальное следствие ОТО (общей теории относительности), что ни одна частица микромира не может двигаться со скоростью света. Проверить это не возможно, поэтому нам предлагается в это поверить, на основании того, что Эйнштейн просто великий человек и не может ошибаться.
Далеко не все обладают слепой верой, поэтому для любого утверждения необходимы более веские аргументы.
Откроем раздел физики «Электричество» и посмотрим, чему равна работа по перемещению единичного заряда в электростатическом поле:
А = q * U
q – величина перемещаемого заряда, Кл;
U - разность потенциалов между точками перемещения зарядов, В.
В соответствии с утверждением Эйнштейна (и в этом я с ним согласен) внутренняя энергия частицы равна:
Е(u) = m * u^(2)
Как нам известно, работа есть разница энергии по перемещению тела из одной точки в другу:
А = dE = E(u) – E(0)
E(0) = 0 – энергия тела перед началом движения.
E(u) – энергия, по достижению телом скорости равной u.
А = E(u) = m * u^(2) = q * U
откуда
u = [(q * U) / m]^(1/2) = 2,998*10^(8) м/с
q = 1,602*10^(-19) Кл;
m = 9,108*10^(-31) кг;
U = 511000 В.
Полученный результат представляет собой скорость света.
Иными словами, если электрон поместить в электрическое поле напряжением 511 кВ, то он разгонится до скорости света.
Но в соответствии с релятивисткой концепцией это не возможно в принципе, так как электрон в этом случае должен обладать массой больше чем вся наша Галактика с её миллиардами звёзд. В тоже время 511 кВ это рабочее напряжение во всех используемых в настоящее время линиях электропередач, а электрический ток, как известно, переносится электронами.
Я не перестаю удивляться математикам залезшим в физику. Что они там забыли?
Релятивистская масса или невозможность Эйнштейна
© Copyright: Александр Захваткин, 2019
Свидетельство о публикации №219032301792
Свидетельство о публикации №219032301792
Рецензии
Внутренняя энергия электрона, равная m(с^2)/2, никогда не изменяется, то есть рассчитывая работу по перемещению электрона, можно иметь ввиду только изменение его кинетической энергии m*(u^2)/2, следовательно, у Вас скорость должна получиться меньше в "корень квадратный из 2-х", то есть почти в полтора раза:
u=[(2q*U)/m]^(1/2)=2^(1/2)*2,998*10^(8) м/с.
Борис Владимирович Пустозеров 24.08.2019 21:35 • Заявить о нарушении
u=[(2q*U)/m]^(1/2)=2^(1/2)*2,998*10^(8) м/с.
Борис Владимирович Пустозеров 24.08.2019 21:35 • Заявить о нарушении
С недавней поры я сомневаюсь не только в том, что ток есть движение электронов, но и в том, что электрон есть частица, у меня появилось убеждение, что электрон - это способ движения, вращение, так же как выяснилось, что фотон не частица, а способ движения - прямолинейное перемещение кванта материи (инерционной частицы).
С уважением,
Борис Владимирович Пустозеров 24.08.2019 21:41 Заявить о нарушении
С уважением,
Борис Владимирович Пустозеров 24.08.2019 21:41 Заявить о нарушении
Борис Владимирович, коэффициент 1/2 используется только в ньютоновой (классической) физики и к элементарным частицам не примерим. Само использование его в определении кинетической энергии неверно.
> я сомневаюсь ..., что ток есть движение электронов
Движение электронов в металлах доказано экспериментально. Так что не сомневайтесь - двигаются. Скорость их движения определяется величиной напряжения, которое так же хорошо регистрируется. Иными словами практика доказала наличие движения электронов. Что бы это опровергнуть необходимо предложить более простую теорию электрического тока, согласованную с экспериментальными данными.
Александр Захваткин 25.08.2019 00:05 Заявить о нарушении
> я сомневаюсь ..., что ток есть движение электронов
Движение электронов в металлах доказано экспериментально. Так что не сомневайтесь - двигаются. Скорость их движения определяется величиной напряжения, которое так же хорошо регистрируется. Иными словами практика доказала наличие движения электронов. Что бы это опровергнуть необходимо предложить более простую теорию электрического тока, согласованную с экспериментальными данными.
Александр Захваткин 25.08.2019 00:05 Заявить о нарушении
"Движение электронов в металлах доказано экспериментально" - звучит нелепо, учитывая, что никто никогда не видел электрона и не знает, что "это" такое и как "оно" выглядит, и как "оно" движется, и движется ли вообще. Всё, что написано об электроне, начиная с девятнадцатого века - только предположения.
У меня, к примеру, своё предположение: материя (в том числе, электрон и протон) состоит из инерционных частиц, которые как раз и обеспечивают движение материи, в том числе ток в проводниках.
"..коэффициент 1/2 используется только в классической физике и к элементарным частицам не примерим". А кто такое странное правило установил? По этому поводу я законов и постановлений не слышал. И далее "Само использование его в определении кинетической энергии неверно". Как неверно, почему? Поясните, пожалуйста.
С уважением,
Борис Владимирович Пустозеров 25.08.2019 21:14 Заявить о нарушении
У меня, к примеру, своё предположение: материя (в том числе, электрон и протон) состоит из инерционных частиц, которые как раз и обеспечивают движение материи, в том числе ток в проводниках.
"..коэффициент 1/2 используется только в классической физике и к элементарным частицам не примерим". А кто такое странное правило установил? По этому поводу я законов и постановлений не слышал. И далее "Само использование его в определении кинетической энергии неверно". Как неверно, почему? Поясните, пожалуйста.
С уважением,
Борис Владимирович Пустозеров 25.08.2019 21:14 Заявить о нарушении
Эксперимент по движению электронов до банальности прост. На барабан наматывается металлический провод. Затем барабан раскручивается, после чего резко останавливается. При этом свободные электроны в проводе продолжают движения по направлению вращения, что фиксируется наличием электрического тока. Изменение направление вращения барабана изменяет направление движения тока, а скорость его вращение соответственно меняет измеренное напряжение.
Наличие в атомах электронов доказано и множеством других экспериментов, в том числе и эмиссией электронов в вакууме, благодаря чему человечество смогло изобрести телевидение.
Совсем не обязательно наблюдать электрон в микроскоп, достаточно изучать его роль в различных явлениях.
Борис Владимирович, если Вы пытаетесь создать новую теорию электрического тока, то в первую очередь необходимо определить, почему принятая теория электрона не верно интерпретируется во всех известных науке экспериментах.
Что касается коэффициента 1/2, то он попал в уравнение Ньютона по недоразумению, как усреднённое значение энергетического состояния тела между двумя событиями. В одном из которых скорость тела равна 0, а во втором v = мах. Фактически уравнение кинетической энергии должно описываться уравнением:
Е = (1/2)*m*dv^2, где dv^2 = v(max)^2 - v(min)^2
В случае если v(min) = 0, то мы приходим к классическому уравнению кинетической энергии.
На практике очень редко кого интересует усреднённое значение кинетической энергии между двумя состояниями, важнее знать какова энергия в фиксированный момент времени. В этом случае она вычисляется по формуле Эйнштейна. То что этой ошибкой заполнены все учебники физики, не делает её менее ошибкой.
Александр Захваткин 25.08.2019 23:36 Заявить о нарушении
Наличие в атомах электронов доказано и множеством других экспериментов, в том числе и эмиссией электронов в вакууме, благодаря чему человечество смогло изобрести телевидение.
Совсем не обязательно наблюдать электрон в микроскоп, достаточно изучать его роль в различных явлениях.
Борис Владимирович, если Вы пытаетесь создать новую теорию электрического тока, то в первую очередь необходимо определить, почему принятая теория электрона не верно интерпретируется во всех известных науке экспериментах.
Что касается коэффициента 1/2, то он попал в уравнение Ньютона по недоразумению, как усреднённое значение энергетического состояния тела между двумя событиями. В одном из которых скорость тела равна 0, а во втором v = мах. Фактически уравнение кинетической энергии должно описываться уравнением:
Е = (1/2)*m*dv^2, где dv^2 = v(max)^2 - v(min)^2
В случае если v(min) = 0, то мы приходим к классическому уравнению кинетической энергии.
На практике очень редко кого интересует усреднённое значение кинетической энергии между двумя состояниями, важнее знать какова энергия в фиксированный момент времени. В этом случае она вычисляется по формуле Эйнштейна. То что этой ошибкой заполнены все учебники физики, не делает её менее ошибкой.
Александр Захваткин 25.08.2019 23:36 Заявить о нарушении
В предыдущем комментарии допущена опечатка: где dv^2 = v(max)^2 - v(min)^2
Должно быть: где dv^2 = v(max)^2 + v(min)^2
Александр Захваткин 26.08.2019 21:17 Заявить о нарушении
Должно быть: где dv^2 = v(max)^2 + v(min)^2
Александр Захваткин 26.08.2019 21:17 Заявить о нарушении
Про барабан с намотанным проводом можно сказать, что при резкой остановке движения по инерции продолжают не электроны в проводе, а атомы. Движение атомов обеспечивают инерционные частицы, что и фиксируется наличием электрического тока.
С наличием в атомах элементарных частиц (которые Вы называете электронами, а я - плоскими частицами) я и не спорил, мы ведь говорили об их движении, а не о наличии.
Я не пытаюсь (даже мысли никогда не было) создать новую теорию электрического тока. Я лишь создал оригинальную схему мироздания и предположил наличие квантов материи, пространства и движения.
Что касается изменения квадрата скорости dv^2=v(max)^2-v(min)^2, то это абстракция (то есть, выражение ни о чём), так как при изменении скорости и расчёте величины изменения кинетической энергии можно использовать лишь среднюю скорость v=(v(max)+v(min))/2. Никакого усреднённого значения энергетического состояния тела между двумя событиями не бывает. Фактически уравнение изменения кинетической энергии описывается уравнением:
Е=(1/2)*m*(v(max)^2-v(min)^2)
В случае если v(min) = 0, то мы приходим к классическому уравнению кинетической энергии. Это и есть энергия в фиксированный момент времени, то есть она ни в каком случае не вычисляется по формуле Эйнштейна.
С уважением,
Борис Владимирович Пустозеров 26.08.2019 21:49 Заявить о нарушении
С наличием в атомах элементарных частиц (которые Вы называете электронами, а я - плоскими частицами) я и не спорил, мы ведь говорили об их движении, а не о наличии.
Я не пытаюсь (даже мысли никогда не было) создать новую теорию электрического тока. Я лишь создал оригинальную схему мироздания и предположил наличие квантов материи, пространства и движения.
Что касается изменения квадрата скорости dv^2=v(max)^2-v(min)^2, то это абстракция (то есть, выражение ни о чём), так как при изменении скорости и расчёте величины изменения кинетической энергии можно использовать лишь среднюю скорость v=(v(max)+v(min))/2. Никакого усреднённого значения энергетического состояния тела между двумя событиями не бывает. Фактически уравнение изменения кинетической энергии описывается уравнением:
Е=(1/2)*m*(v(max)^2-v(min)^2)
В случае если v(min) = 0, то мы приходим к классическому уравнению кинетической энергии. Это и есть энергия в фиксированный момент времени, то есть она ни в каком случае не вычисляется по формуле Эйнштейна.
С уважением,
Борис Владимирович Пустозеров 26.08.2019 21:49 Заявить о нарушении
> Е=(1/2)*m*(v(max)^2-v(min)^2)
Интересная трактовка.
(1/2)*(v(max)^2 + v(min)^2) - есть среднее значение квадрата скорости. А что означает: (1/2)*(v(max)^2 - v(min)^2)?
По моим представлениям это половина изменения квадрата скорости. Предположим v(min)^2 = 900
v(max)^2 = 1600
тогда (1/2)*(v(max)^2 - v(min)^2 = (1/2)*(1600 - 900) = 350
При этом фактическая скорость механической системы изменилась с 30 до 40 (м/с), а энергию, с помощью предложенной Вами формулы, мы определяем для скорости 18,7 (м/с)?! По меньшей мере такой подход к физике вызывает недоумение.
Александр Захваткин 27.08.2019 20:02 Заявить о нарушении
Интересная трактовка.
(1/2)*(v(max)^2 + v(min)^2) - есть среднее значение квадрата скорости. А что означает: (1/2)*(v(max)^2 - v(min)^2)?
По моим представлениям это половина изменения квадрата скорости. Предположим v(min)^2 = 900
v(max)^2 = 1600
тогда (1/2)*(v(max)^2 - v(min)^2 = (1/2)*(1600 - 900) = 350
При этом фактическая скорость механической системы изменилась с 30 до 40 (м/с), а энергию, с помощью предложенной Вами формулы, мы определяем для скорости 18,7 (м/с)?! По меньшей мере такой подход к физике вызывает недоумение.
Александр Захваткин 27.08.2019 20:02 Заявить о нарушении
Недоумение вызывает Ваше (1/2)*(v(max)^2 + v(min)^2) - среднее значение квадрата скорости. Что это такое и для чего оно нужно?
Если, к примеру, машина массой m=200 кг увеличила при разгоне свою скорость с 30 до 40 м/с, тогда её кинетическая энергия увеличилась на Е=m(1/2)*(v(max)^2-v(min)^2=(1/2)*200*(1600-900)=700 Дж. Что ж тут непонятного?
С уважением,
Борис Владимирович Пустозеров 27.08.2019 21:02 Заявить о нарушении
Если, к примеру, машина массой m=200 кг увеличила при разгоне свою скорость с 30 до 40 м/с, тогда её кинетическая энергия увеличилась на Е=m(1/2)*(v(max)^2-v(min)^2=(1/2)*200*(1600-900)=700 Дж. Что ж тут непонятного?
С уважением,
Борис Владимирович Пустозеров 27.08.2019 21:02 Заявить о нарушении
70000 Дж, извиняюсь за пропущенные нолики.
Борис Владимирович Пустозеров 27.08.2019 21:04 Заявить о нарушении
Борис Владимирович Пустозеров 27.08.2019 21:04 Заявить о нарушении
> Е=m(1/2)*(v(max)^2-v(min)^2
m*(1/2)*(v(max)^2-v(min)^2 = m*(1/2)*v(max)^2 - m*(1/2)*v(min)^2 = dE
Таким образом Вы предполагаете, что предлагаемая Вами формула описывает изменение энергии механической системы между Еmax и Еmin. В этом нет ничего странного и необычного. Тогда
Еmax = m*(1/2)*v(max)^2
Еmin = m*(1/2)*v(min)^2
или
Е = m*(1/2)*v^2
Возникает естественный вопрос: что означает коэффициент 1/2 при скорости v=const?
Александр Захваткин 27.08.2019 22:07 Заявить о нарушении
m*(1/2)*(v(max)^2-v(min)^2 = m*(1/2)*v(max)^2 - m*(1/2)*v(min)^2 = dE
Таким образом Вы предполагаете, что предлагаемая Вами формула описывает изменение энергии механической системы между Еmax и Еmin. В этом нет ничего странного и необычного. Тогда
Еmax = m*(1/2)*v(max)^2
Еmin = m*(1/2)*v(min)^2
или
Е = m*(1/2)*v^2
Возникает естественный вопрос: что означает коэффициент 1/2 при скорости v=const?
Александр Захваткин 27.08.2019 22:07 Заявить о нарушении
Материальный объект, обладающий массой (m), в рассматриваемой системе отсчёта может находиться в покое или в движении.
При изменении скорости (v) движения объекта, в том числе при переходе от покоя к движению, изменяется импульс объекта (р), равный произведению массы объекта и скорости его движения в рассматриваемой системе, и также изменяется кинетическая энергия объекта (Е), равная произведению скорости (F) изменения импульса и расстояния (r), на котором изменяется импульс. Причём скорость изменения импульса определяется отношением величины его изменения (dр) к длительности (t) его изменения:
F=dр/t=(р1-р0)/t,
а длительность его изменения, в свою очередь, определяется отношением расстояния, на котором изменяется импульс, к средней скорости движения объекта на этом пути, где средняя скорость скорость равна половине суммы начальной (v0) и конечной (v1) скорости:
t=r/((v1+v0)/2)=2r/(v1+v0).
Из этих уравнений, в итоге, получается величина изменения (dЕ) кинетической энергии материального объекта при изменении скорости его движения:
dЕ=Fr=(р1-р0)r/t=(mv1-mv0)r/(2r/(v1+v0))=m(v1-v0)(v1+v0)/2.
Коэффициент 1/2 входит в уравнение как результат алгебраических преобразований.
При начальной скорости, равной 0, то есть при переходе от покоя к движению величина изменения кинетической энергии равна величине приобретённой способности объекта к перемещению, то есть самой кинетической энергии объекта, движущегося с постоянной скоростью (v)
dЕ=Е=m*(v^2)/2,
так что "коэффициент 1/2" - результирующий.
Борис Владимирович Пустозеров 01.09.2019 19:32 Заявить о нарушении
При изменении скорости (v) движения объекта, в том числе при переходе от покоя к движению, изменяется импульс объекта (р), равный произведению массы объекта и скорости его движения в рассматриваемой системе, и также изменяется кинетическая энергия объекта (Е), равная произведению скорости (F) изменения импульса и расстояния (r), на котором изменяется импульс. Причём скорость изменения импульса определяется отношением величины его изменения (dр) к длительности (t) его изменения:
F=dр/t=(р1-р0)/t,
а длительность его изменения, в свою очередь, определяется отношением расстояния, на котором изменяется импульс, к средней скорости движения объекта на этом пути, где средняя скорость скорость равна половине суммы начальной (v0) и конечной (v1) скорости:
t=r/((v1+v0)/2)=2r/(v1+v0).
Из этих уравнений, в итоге, получается величина изменения (dЕ) кинетической энергии материального объекта при изменении скорости его движения:
dЕ=Fr=(р1-р0)r/t=(mv1-mv0)r/(2r/(v1+v0))=m(v1-v0)(v1+v0)/2.
Коэффициент 1/2 входит в уравнение как результат алгебраических преобразований.
При начальной скорости, равной 0, то есть при переходе от покоя к движению величина изменения кинетической энергии равна величине приобретённой способности объекта к перемещению, то есть самой кинетической энергии объекта, движущегося с постоянной скоростью (v)
dЕ=Е=m*(v^2)/2,
так что "коэффициент 1/2" - результирующий.
Борис Владимирович Пустозеров 01.09.2019 19:32 Заявить о нарушении
Е=F*l= m*a*l = m*dl*l/dt^2
при l(0)=0 l=dl, тогда dl*l = dl*dl = dl^2
или
E = F*l= m*a*l = m*(dl^2/dt^2) = m*(dl/dt)^2 = m*v^2
Как видим в этом случае никакого коэффициента 1/2 нет, так как полученное значение кинетической энергии соответствует максимальному значению которое обеспечивает перемещение тела массой m с ускорением a на расстояние l. Обратите внимание, что рассматривается движение с переменной, а не с постоянной скоростью. То есть в этом случае вычисляется кинетическая энергия в момент времени t(max), когда тело обладает максимальной скоростью.
Но вот если Вы проинтегрируете это выражение для переменного значения v от v(min) до v(max), то получите классическое выражение кинетической энергии с пресловутым коэффициентом 1/2, который будет определять значение системы между двумя состояниями E(min) и E(маx), то есть её среднее значение за исследуемый период времени.
Я уже не раз писал в своих статьях: в физике использовать математику надо с большой осторожностью.
Александр Захваткин 02.09.2019 17:37 Заявить о нарушении
при l(0)=0 l=dl, тогда dl*l = dl*dl = dl^2
или
E = F*l= m*a*l = m*(dl^2/dt^2) = m*(dl/dt)^2 = m*v^2
Как видим в этом случае никакого коэффициента 1/2 нет, так как полученное значение кинетической энергии соответствует максимальному значению которое обеспечивает перемещение тела массой m с ускорением a на расстояние l. Обратите внимание, что рассматривается движение с переменной, а не с постоянной скоростью. То есть в этом случае вычисляется кинетическая энергия в момент времени t(max), когда тело обладает максимальной скоростью.
Но вот если Вы проинтегрируете это выражение для переменного значения v от v(min) до v(max), то получите классическое выражение кинетической энергии с пресловутым коэффициентом 1/2, который будет определять значение системы между двумя состояниями E(min) и E(маx), то есть её среднее значение за исследуемый период времени.
Я уже не раз писал в своих статьях: в физике использовать математику надо с большой осторожностью.
Александр Захваткин 02.09.2019 17:37 Заявить о нарушении
Мы уже беседовали с Вами на эту же тему в рецензии к другой Вашей статье. И там, и тут у Вас одна и та же ошибка:
Ваше выражение "m*a*l" на самом деле не равно "m*dl*l/dt^2", потому что "a" не равно "dl/dt^2".
Кроме того, нельзя ни в коем случае говорить, что "при l(0)=0 l=dl", потому что разговор идёт лишь о расстоянии воздействия, а не об изменении расстояния. Будьте осторожней с математикой. И ещё. У кинетической энергии не бывает средних значений по одной простой причине - энергия есть величина способности тела к движению, и эта величина является постоянной при постоянной скорости или изменяется постоянно в зависимости от изменяющейся скорости.
С уважением,
Борис Владимирович Пустозеров 02.09.2019 21:36 Заявить о нарушении
Ваше выражение "m*a*l" на самом деле не равно "m*dl*l/dt^2", потому что "a" не равно "dl/dt^2".
Кроме того, нельзя ни в коем случае говорить, что "при l(0)=0 l=dl", потому что разговор идёт лишь о расстоянии воздействия, а не об изменении расстояния. Будьте осторожней с математикой. И ещё. У кинетической энергии не бывает средних значений по одной простой причине - энергия есть величина способности тела к движению, и эта величина является постоянной при постоянной скорости или изменяется постоянно в зависимости от изменяющейся скорости.
С уважением,
Борис Владимирович Пустозеров 02.09.2019 21:36 Заявить о нарушении
Борис Владимирович, по-моему, мы с Вами уже определись, что базовые курсы физики и математики мы с вами изучали по совершенно разным учебникам, поэтому полагаю нет смысла к этому вопросу снова возвращаться. Нам с Вами уже поздно переучиваться.
Александр Захваткин 02.09.2019 23:06 Заявить о нарушении
Александр Захваткин 02.09.2019 23:06 Заявить о нарушении