Az anyag és a tömeg a egyenértékűség elve
ANYAG ÉS SÚLY, az egyenértékűség elve.
A fizika ilyen anyagot értjük anyagforma, amely egy nyugalmi tömege, azaz a állapotban mozdulatlanság (jóllehet relatív) tömeg a rendszer nem nulla. Végül, az anyag atomokból áll (vagy elemi részecskék). A következő részekben, megtudjuk, hogy vannak olyan részecs nulla nyugalmi tömegű vagy képzeletbeli; Az ilyen részecskék már csak a mozgásban.
Az anyagot mindig lokalizált korlátozott régióban a tér. Az ő helyzete állítható be egy korlátozott számú paraméter, amelyek úgynevezett szabadsági fokkal. A legegyszerűbb esetben a mozgás a pont, pozícióját a térben adott 3 független koordinátái (szabadsági fok). Még ha az anyag nem lehet modellezni pont (például, szilárd), pozícióját továbbra is meghatározzák egy véges számú független koordináta - szabadsági fokkal. Ha egy anyag a N atomok, le tudjuk írni a helyzetben minden egyes atom külön-külön. Csak be kell állítani 3 N paramétereket. Reálisan atomokkal együtt egy kötés; minden link egy-egy független transzformáció koordináták függő, és a több független paraméter (koordináták) csökken. Nyújtása egy merev test, úgy tűnik, lehetséges beállítani csak hat paraméterek: három koordinátáját - helyzetben a súlypont a test és a három másik sarkok - az orientációs (turn) tekintetében a koordinátatengelyek.
Ebben és az előző fejezetben említettük a tömeg fogalmának, ami viszont további vitát. Az elején a kurzus azt mondta, hogy jellemzi a tömeges mennyiségű anyag. Ez a minőségi készítmény. Ez pontosítást igényel. Helyes azt mondani, hogy a súlya - az egyik fő jellemzője az anyag, amely meghatározza annak tehetetlenségi és gravitációs tulajdonságai. Vizsgáljuk meg ezt a kérdést részletesebben. A Newton elméletét, a masszát tekinthető az anyag mennyiségét. tömeg fogalmát be mechanika Newton, így pulzus meghatározása -. Mass nevezte arányossági tényező m, állandó értéket a szervezet számára. Az ekvivalens definíciója tömeges következik Newton második törvénye: ha a tömeg -, az arányosság együttható között az eredő erő és a gyorsulás okozta azt. Az így meghatározott tömeg jellemző tehetetlenségi test. Ie minél nagyobb a tömeg, annál kisebb a gyorsulás megszerzi hatása alatt állandó erővel. Az így meghatározott úgynevezett tehetetlen tömeg.
A gravitáció elmélete Newton tömege viselkedik, mint egy forrás a gravitációs térerősség. Minden tömeget hoz létre maga körül a padlót a gravitációs erők (gravitációs mező). Mindenesetre test elhelyezni ezen a területen, arányos erő a saját tömeg, a forrás és irányítani a forrás. Ez azt jelenti, hogy a nehézségi erő mindig vonzó. egyetemes tömegvonzás törvénye van formuláivá a következő: ahol m3 / (kg x c2) - gravitációs állandó, m1 és m2 - testsúly, R - a távolságot a szervek.
Ez a képlet lehet beszerezni tömege közötti és tömegét P a Föld gravitációs mezőben, ha azt feltételezzük, hogy az M1 - testtömeg, m2 = M - tömege a Föld, és r = rg - Föld sugara:
azaz . Az így meghatározott tömeg nevezik gravitációs.
Elvileg nem következik, hogy a tömeg, amely létrehozza a gravitációs tér és a tömeg, amely meghatározza a tehetetlenség a test - azonosak. Mindazonáltal külön kísérletekkel kimutatták, hogy a tehetetlenségi és gravitációs tömegek kiválasztásánál ugyanazt a rendszert egységek egyenlő. Ez alapvető természeti törvény az úgynevezett elve egyenértékűségének tömeget. Kísérletileg ezt az elvet vizsgáltuk 1971-ben igen nagy pontossággal - 10-12.
A klasszikus fizika, azt hitték, hogy a testsúly nem változik olyan eljárásban. Ez a kijelentés megfogalmazott formájában a törvény tömegmegmaradás. A tömeg fogalmának szerzett mélyebb értelmet keretében a relativisztikus mechanika vagy a relativitáselmélet, amely szerint a mozgás szervek nagy sebességgel. Relativisztikus mechanika azt mutatja, hogy nincs külön tömeg és az energia megmaradási törvények. Feloldódjanak. Ez természetes, hiszen számít (a mennyisége, amelyet az jellemez tömeg) nem lehetséges mozgás nélkül (a mennyisége, amely jellemzi az energia). Ha közelebbről szemügyre vesszük ezt a kérdést, miután tanulmányozta a törvényi megőrzése és a speciális relativitáselmélet.
A természet tömeg - a legfontosabb, még mindig nem oldották meg a problémát a fizika. Úgy véljük, hogy a tömegek a részecskék által meghatározott elemi területek velük kapcsolatban. Eddig azonban nem készítette el a mennyiségi elmélet tömeget. Nincs elmélet megmagyarázni, hogy miért a tömeg részecske formában nem folyamatos és diszkrét, azaz folytonos spektrum értékek, és ezenkívül lehetővé teszi kiszámításához ezeket az értékeket.
Kölcsönhatást. FIELD. Elvei egy rövid hatótávolságú és hosszú.
Már többször említettük a koncepció terén. Mit értünk ez? A newtoni mechanika interakció szervek kvantitatívan jellemzi erő. Egy további általános jellemzője kölcsönhatás szervek a potenciális energia. De nem az összes erő lehet bevezetni.
Eredetileg alakult klasszikus mechanika, a koncepció, hogy a kölcsönhatás a szervek révén történik az üres térben, amely nem vesz részt a kölcsönhatásban, az átviteli kölcsönhatás lép azonnal. Például azt gondolták, hogy a mozgás a Föld azonnal változást okoz a gravitációs erő hat a Hold. Ez volt az úgynevezett koncepció fellépés a távolból. Lényegében azt állítja, a lehetőséggel, azonnali továbbítása semmilyen hatása egyik testből a másikba. Ebben az esetben nem határozza meg a mechanizmus a transzfer.
Azonban ezeket az ötleteket dobtak vissza, mivel nem felel meg a valódi, felfedezése után és vizsgálata az elektromos és mágneses mezők. Mező koncepció alkalmazása a villamos és mágneses tér-ben vezették be a 30-as években a 19. század Michael Faraday. mező koncepció újjáéledése rövid hatótávolságú elmélet, az alapító volt Descartes. Szerint a rövid hatótávolságú koncepciók létrehozása kölcsönható testek minden pontján környezetük speciális állami - a területen, ami megnyilvánul a hatályos más szerv, helyezzük a hangsúlyt. Kísérletileg kimutattam, hogy a kölcsönhatás a elektromosan töltött anyagok nem azonnal végre. Mozgatni az egyik a töltéssel rendelkező részecskék változást okoz az erők, amelyek más töltött részecskék nem ugyanabban az időben, de egy idő után. A tér részecskék szétválasztására előfordul néhány folyamatot, amely terjed egy véges, bár a nagyon nagy sebességű. Arra a következtetésre jutottak, hogy van egy közvetítő, végző közötti kölcsönhatás töltött részecskék. Ez a mediátor hívták elektromágneses mezőt. Minden töltött részecske teremt maga körül egy elektromágneses mezőt ható a másik töltött részecskék. A terjedési sebessége az elektromágneses hullámok nem haladja meg a terjedési sebessége vákuumban 3 × 108 m / s. Így egy új koncepció - a koncepció rövid hatótávolságú. Ezen elképzelés szerint végzik úgy, hogy a szervek ezen vagy más területeken folyamatosan elosztott a térben. Általános tömegvonzás, például elvégzett miatt a gravitációs mező. A kölcsönhatás testek nem továbbítják azonnal, de miután egy bizonyos ideig. interakció átviteli sebesség korlátozza a fény sebessége vákuumban.