Что такое масса тела с точки зрения физики

Массой тела называется физическая величина, характеризующая его инерционные и гравитационные свойства.

Масса — физическая величина, неотделимо присущая материи и определяющая её инерционные, энергетические и гравитационные свойства. В классической физике строго подчинена закону сохранения, на основе которого строится классическая механика. В квантовой механике — особая форма энергии и, в таком виде, также предмет закона сохранения (массы-энергии).

Масса обозначается латинской буквой m

Единицей измерения массы в системе СИ является килограмм . В гауссовой системе масса измеряется в граммах . В атомной физике принято приравнивать массу к атомной единице массы , в физике твердого тела — к массе электрона , в физике высоких энергий массу измеряют в электронвольтах . Кроме этих единиц существует огромное количество исторических единиц массы, сохранившихся в отдельных сферах использования: фунт, унция, карат, тонна и тому подобное. В астрономии единицей для сравнения масс небесных тел служит масса Солнца .

Массой тела называется физическая величина, характеризующая его инерционные и гравитационные свойства.

В классической физике масса является мерой количества вещества., содержащегося в теле. Здесь справедлив закон сохранения массы: масса изолированной системы тел не меняется со временем и равна сумме составляющих ее масс тел.

В механике Ньютона массой тела называют скалярную физическую величину, которая является мерой инерционных его свойств и источником гравитационного взаимодействия. В классической физике масса всегда является положительной величиной.

Масса – аддитивная величина, что означает: масса каждой совокупности материальных точек ( \( m \) ) равна сумме масс всех отдельных частей системы ( \( m_i \) )

В классической механике считают:

• масса тела не является зависимой от движения тела, от воздействия других тел, расположения тела;
• выполняется закон сохранения массы: масса замкнутой механической системы тел неизменна во времени.

Как мера инертности тела, масса входит во второй закон Ньютона, записанный в упрощенном (для случая постоянной массы) виде:

где \( a \) — ускорение, а \( F \) — сила, что действует на тело

Виды массы

Строго говоря, существует две различные величины, которые имеют общее название «масса»:

• Инертная масса характеризует способность тела сопротивляться изменению состояния его движения под действием силы. При условии, что сила одинакова, объект с меньшей массой легче изменяет состояние движения, чем объект с большей массой. Инертная масса фигурирует в упрощенной форме второго закона Ньютона, а также в формуле для определения импульса тела в классической механике.
• Гравитационная масса характеризует интенсивность взаимодействия тела с гравитационным полем. Она фигурирует в ньютоновском законе всемирного тяготения.

Хотя инертная масса и гравитационная масса является концептуально разными понятиями, все известные на сегодняшний день эксперименты свидетельствуют, что эти две массы пропорциональны между собой. Это позволяет построить систему единиц так, чтобы единица измерения всех трех масс была одна и та же, и все они были равны между собой. Практически все системы единиц построены по этому принципу.

В общей теории относительности инертная и гравитационная массы считаются полностью эквивалентными.

Инертность — свойство различных материальных объектов приобретать разные ускорения при одинаковых внешних воздействиях со стороны других тел. Присуща разным телам в разной степени. Свойство инертности показывает, что для изменения скорости тела необходимо время (расстояние). Чем труднее изменить скорость тела, тем оно инертнее.

Масса – скалярная величина, являющаяся мерой инертности тела при поступательном движении. (При вращательном движении — момент инерции). Чем инертнее тело, тем больше его масса. Определенная таким образом масса называется инертной (в отличие от гравитационной массы, определяющейся из закона Всемирного тяготения).

Масса элементарных частиц

Масса, вернее масса покоя, является важной характеристикой элементарных частиц. Вопрос о том, какими причинами обусловлены те значения массы частиц, наблюдаемых на опыте, является важной проблемой физики элементарных частиц. Так, например, масса нейтрона несколько больше массы протона, что обусловлено, разницей во взаимодействии кварков, из которых состоят эти частицы. Примерное равенство масс некоторых частиц позволяет объединять их в группы, трактуя как различные состояния одной общей частицы с различными значениями изотопического спина.

Поделитесь с другими:

Если материал понравился Вам и оказался для Вас полезным, поделитесь им со своими друзьями!

Что такое физическое тело? Определение и примеры.

Предметом изучения многих разделов физики является поведение физических тел, их свойства и особенности взаимодействия друг с другом.

Однако, прежде чем приступать к их изучению, необходимо определить, что такое физическое тело и какими характеристиками оно обладает.

Физическое тело – определение

В физике, говоря о физическом теле, подразумевают некий материальный объект, обладающий формой, определённой внешней границей, отделяющей его от других тел и внешней среды, а также соответствующим этой форме объемом и массой.

Помимо вышеперечисленных базовых характеристик, физическое тело может обладать рядом других свойств – плотностью, прозрачностью, твёрдостью/упругостью и т.д. Все предметы, которые нас окружают, являются физическими телами. Чашка, письменный стол, мяч, книга, грузовик – все они с точки зрения физики являются физическими телами.

Физики различают простые тела, обладающие простой геометрической формой, и составные, которые представляют собой скреплённые между собой комбинации простых тел. Такое представление необходимо для упрощения расчётов, особенно в случаях, когда внутреннее состояние физического тела не играет большой роли в исследуемом процессе. К примеру, тело человека можно рассматривать как совокупность шаров и цилиндров.

Свойства физических тел

Помимо формы, объёма и массы, физические тела характеризуются рядом других свойств, которые могут иметь важное значение для различных ситуаций. Так, одинаковые по объёму тела нередко различаются по массе и, соответственно, по плотности. Кроме того, в ряде случаев важны и другие характеристики тел — их твёрдость, хрупкость, упругость, магнитные свойства, прозрачность, теплопроводность, однородность, электропроводность и т.д. Во многом эти свойства зависят от материалов, из которых состоят физические тела.

Так, шары, изготовленные из резины, бетона, шерсти, стекла и стали, будут иметь совершенно разные наборы физических свойств. Однако их свойства будут иметь значение лишь в том случае, когда исследуются взаимодействия тел друг с другом – например, необходимо выяснить степень деформации тех или иных тел при столкновении.

Абсолютно твёрдое тело, материальная точка и другие абстракции

В некоторых разделах физики тела рассматриваются не в совокупности присущих им свойств, а как некие абстракции, которым присваиваются идеальные характеристики. Так в механике все тела представлены как материальные точки, без учёта их массы и других физических свойств. Эта дисциплина изучает движение материальных точек без учёта их реальных размеров и массы, поскольку для решения ряда задач эти величины не важны. Если вы рассчитываете среднюю скорость поезда на определённом интервале пути, вам совершенно не нужно знать, сколько в поезде вагонов.

Нередко физики для выполнения каких-либо расчётов используют понятие абсолютно твёрдого тела. Оно никогда не подвергается деформации, его центр массы не смещается, что позволяет без лишнего усложнения моделировать ряд процессов. Для решения термодинамических задач удобно бывает использовать абсолютно чёрное тело – абстрактный предмет, поглощающий все излучения, падающие на его поверхность.

При этом само тело может излучать электромагнитные волны, если того требует поставленная задача. В случаях, когда форма физического тела не имеет значения, подразумевается, что оно имеет форму шара.

Физическое тело и физическое явление

Физика как наука возникла из-за необходимости выявления законов поведения физических тел и механизмов образования природных явлений. Фактически, все изменения в нашей среде обитания, не связанные с деятельностью человека, являются природными явлениями. Большинство из них полезны людям, но встречаются и опасные, и даже катастрофические природные явления.

Людям необходимо исследовать свойства и поведение физических тел, которые принимают в них участие, чтобы научиться предсказывать неблагоприятные явления, предупреждать их либо уменьшать наносимый ими вред. Так, пагубное действие морских волн давно научились снижать путём строительства волноломов – бетонных выступов, заходящих в море на десятки метров и разбивающих единый фронт волны.

Разрушительный эффект землетрясений преодолевается строительством сейсмоустойчивых зданий особой конструкции. Чтобы уменьшить повреждения при контакте автомобиля с твердыми объектами, несущим конструкциям его кузова придаётся особая форма. Всё это стало возможным благодаря изучению характеристик физических тел.

Будь на волне! Будь с нами!

Что такое масса в физике? Виды массы, формулы, масса в современной физике

Масса в физике является одним из основных понятий, которое используется во многих законах динамики и статики. Поэтому необходимо четко разобраться, что это за величина. В данной статье рассматривается подробно вопрос, что такое масса в физике. Итак, приступим.

Виды, значение

Что такое масса в физике? Кратко можно сказать, что под этим термином понимают физическую величину, присущую материи. Она определяет ее гравитационные, инерционные и энергетические свойства. Масса измеряется в килограммах в системе СИ.

Проявляет себя эта величина несколькими способами. Во-первых, существует так называемая инерционная масса. Она определяет возможность изменять скорость тела при воздействии внешней силы на него и рассчитывается по такой формуле: m=F/a. Где a — ускорение, которое возникает в результате действия силы F. Чем больше инерционная масса, тем сложнее разогнать тело и труднее остановить его.

Еще одной формулой, которая дает ответ на вопрос, как найти в физике массу (инерционную), является следующая: m=p/v. Где p — импульс тела, v — скорость.

Во-вторых, следует сказать о гравитационной массе. Что такое в физике обозначает этот термин? Это величина, которая является коэффициентом пропорциональности в формуле для силы гравитационного притяжения между двумя телами. Эта формула называется законом всемирного тяготения, записывается так: F=G*m1*m2 /r2. Здесь r — расстояние между телами, G — постоянная гравитации. Массы m1 и m2 показывают интенсивность силы притяжения F.

Наконец, в-третьих, масса — это величина, описывающая энергию, заключенную в телах. Интерпретация этих величин как единой материи стала возможной благодаря появлению теории относительности Эйнштейна и развитию атомной отрасли промышленности.

В настоящее время в результате анализа большого количества экспериментальных данных доказано, что все описанные виды массы являются одной и той же характеристикой. Например, разница между инерционной и гравитационной величиной находится в области погрешности измеряемых приборов.

Масса и вес

При рассмотрении вопроса, что такое масса в физике, выше было сказано, что она пропорциональна количеству вещества, но не является им. Здесь же скажем, что вес тела пропорционален его массе, но ею не является.

Эти понятия часто путают между собой. Когда мы измеряем свою массу тела в килограммах с помощью каких-либо весов, то на самом деле мы определяем вес. Под последним понимают значение силы, с которой тело давит на опору или с которой растягивает нить, прикрепленную к нему.

Вес тела по абсолютной величине совпадает с силой тяжести. Расчет его выполняется по формуле: P=m*g. Где g = 9,81 м/с2 — ускорение, которое всем телам сообщает притяжение нашей планеты вблизи ее поверхности. Последняя формула позволяет определить массу: m=P/g.

Весы для измерения массы

Весы напольные, электронные, ручные, используемые для измерения массы тела в физике, откалиброваны специальным образом. Они показывают сразу килограммы. То есть, пересчитывают вес в массу по формуле, представленной в пункте выше. Вот так устроены эти приборы.

Другим способом измерения массы являются весы с двумя плечами рычага. Для определения рассматриваемой величины с помощью таких устройств используют набор эталонных гирь. Ими стараются уравновесить измеряемое тело.

Расчет массы через плотность и объем

Как найти массу в физике? Вычислить эту величину можно не только применяя различные формулы, в которые входят значения действующих на тело сил. Как было отмечено, рассматриваемая характеристика зависит линейно от количества вещества. Последнее занимает некоторую часть пространства, которая называется объемом. А друг с другом они связаны через плотность. Поясним подробнее.

Соответствующая формула, связывающая объем, массу и плотность в физике, выглядит так: m=ρ*V.

Если два тела обладают одинаковым объемом, но имеют разную плотность, то масса того тела будет больше, у которого плотность выше. Примером таких материалов являются дерево и металл или пух и камень. Соответственно, увеличение объема тела при постоянной плотности приводит к возрастанию его массы. Это доказывает аддитивность последней.

Масса и бозон Хиггса

В настоящее время в физике существует актуальная и важная задача, которая заключается в создании единой физической теории наблюдаемой Вселенной. Эта теория должна будет объединить все существующие виды взаимодействия, их насчитывается четыре, три из них уже агрегированы — это ядерное (сильное), слабое и электромагнитное. Проблема возникла при описании в рамках полученной теории явления гравитации.

Она связана прямым образом с массой тела. Причиной существования последней является так называемый бозон Хиггса. Эта элементарная частица, взаимодействуя с пространством и временем, приводит к его искривлению, что проявляется в виде явления массы. Бозон Хиггса был обнаружен в результате экспериментов на большом коллайдере в ЦЕРН. В настоящее время многие группы ученых работают над проблемой создания общей теории, в которой массе будет отведена ключевая позиция.

Базовая физика. Чем отличаются вес и масса. Невесомость.

Регулярно сталкиваюсь с тем, что люди не понимают разницу между весом и массой. Это в общем-то понятно, поскольку мы находимся всю жизнь в непрекращающем своё действие гравитационном поле Земли, и эти величины для нас постоянно связаны. И эта связь ещё и лингвистически закрепляется тем, что мы узнаём массу с помощью весов, «взвешиваем» себя или, скажем, продукты в магазине.

Но давайте всё-таки попробуем развязать эти понятия. В тонкости (типа отличающегося g в разных местах Земли и прочего) мы вдаваться не будем. Отмечу, что всё это входит в школьный курс физики, поэтому если всё нижесказанное для вас очевидно, не ругайтесь на тех, кто не успел эти вещи понять, а заодно на тех, кто решил это в сотый раз объяснить. ) Я надеюсь, что найдутся люди, которым эта заметка пополнит их аппарат понимания окружающего мира.

Итак, поехали. Масса тела — мера его инертности. То есть мера того, насколько трудно изменить скорость этого тела по модулю (разогнать или затормозить) либо по направлению. В системе СИ измеряется в килограммах (кг). Обозначается обычно буквой m. Является неизменным параметром, что на Земле, что в космосе.

Сила тяжести, измеряется в системе СИ в Ньютонах (Н). Это сила, с которой Земля притягивает тело, и равная произведению m*g. Коэффициент g равен 10 м/с2, называется ускорением свободного падения. С этим ускорением начинает двигаться тело относительно земной поверхности, лишённое опоры (в частности, если тело стартовало из неподвижного состояния, его скорость каждую секунду будет увеличиваться на 10 м/с).

А теперь рассмотрим тело массой m, неподвижно лежащее на столе. Для определённости пусть масса равна 1 кг. На это тело вертикально вниз действует сила тяжести mg (собственно сама вертикаль определяется как раз направлением силы тяжести), равная 10 Н. В технической системе единиц эту силу называют килограмм-силой (кгс).

Стол не позволяет разгоняться нашему телу, действуя на него с силой N, направленной вертикально вверх (эту силу правильнее рисовать от стола, но чтобы линии не накладывались, нарисую тоже из центра тела):

N называется силой реакции опоры, уравновешивает силу тяжести (в данном случае равна по модулю тем же самым 10 Ньютонам), так что равнодействующая сила F (сумма всех сил) равна нулю: F = mg — N = 0.

А то, что силы уравновешены, мы видим из второго закона Ньютона F = m*a, согласно которому если ускорение тела a равно нулю (то есть оно либо покоится, как в нашем случае, либо движется равномерно и прямолинейно), то равнодействующая сила F тоже равна нулю.

Вот теперь можно наконец сказать, что такое вес — это сила, с которой тело действует на подставку или подвес. Согласно третьему закону Ньютона эта сила противоположна силе N и равна ей по модулю. То есть в данном случае составляет те же 10 Н = 1 кгс. Вам, может быть, покажется, что всё это излишне сложно, и надо было сразу сказать, что вес и сила тяжести — одно и то же? Ведь они совпадают и по направлению, и по величине.

Нет, на самом деле они отличаются существенно. Сила тяжести действует постоянно. Вес меняется в зависимости от ускорения тела. Давайте приведём примеры.

1. Вы стартуете вверх на скоростном лифте (скоростном, чтобы фаза ускорения была эффектнее/заметнее). Ваша масса, скажем, 70 кг (вы можете пересчитать все числа ниже для вашей массы). Ваш вес в неподвижном лифте (перед стартом) равен 700 Н (или 70 кгс). В момент разгона вверх результирующая сила F направлена вверх (именно она вас и разгоняет), сила реакции N превышает силу тяжести mg, и поскольку ваш вес (сила, с которой вы действуете на пол лифта) по модулю совпадает с N, вы испытываете так называемую перегрузку. Если бы лифт разгонялся с ускорением g, то вы бы испытали вес 140 кгс, то есть перегрузку 2g, в 2 раза превышающую вес в состоянии покоя. На самом деле в штатном режиме таких перегрузок в лифтах не бывает, ускорение обычно не превышает 1 м/с2, что приводит к перегрузке всего 1.1g. Вес в нашем случае составит 77 кгс. Когда лифт разогнался до нужной скорости, ускорение равно нулю, вес возвращается к начальным 70 кгс. При замедлении вес, напротив, уменьшается, и если ускорение при этом по модулю равно 1 м/с2, то перегрузка составит 0.9g. При движении в обратную сторону (вниз) ситуация переворачивается: при разгоне вес уменьшается, на равномерном участке вес восстанавливается, при замедлении вес увеличивается.

2. Вы бежите, и ваш вес в состоянии покоя по-прежнему 70 кгс. В момент бега, когда вы отталкиваетесь от земли, ваш вес превышает 70 кгс. А пока вы летите (одна нога оторвалась от земли, другая — еще не коснулась), ваш вес равен нулю (поскольку вы не воздействуете ни на подставку, ни на подвес). Это — невесомость. Правда, совсем короткая. Таким образом, бег — это чередование перегрузок и невесомости.

Напомню, что сила тяжести во всех этих примерах никуда не девалась, не менялась, и составляла ваши «кровные» 70 кгс = 700 Н.

Теперь существенно удлиним фазу невесомости: представьте, что вы находитесь на МКС (международной космической станции). При этом мы не устранили силу тяжести — она по-прежнему действует на вас — но поскольку и вы, и станция находитесь в одинаковом орбитальном движении, то относительно МКС вы в невесомости. Можно представить себя где угодно в открытом космосе, просто МКС немного реалистичнее. )

Каким будет ваше взаимодействие с объектами? Ваша масса 70 кг, вы берёте в руку объект массой 1 кг, отбрасываете его от себя. В соответствии с законом сохранения импульса основную скорость получит 1-кг-объект, как менее массивный, и бросок будет примерно столь же «легким», как и на Земле. Но если вы попытаетесь оттолкнуться от объекта массой 1000 кг, то вы фактически оттолкнете себя от него, поскольку основную скорость в этом случае получите вы сами, и для разгона своих 70 кг придётся развить бОльшую силу. Чтобы примерно это представить, каково это, можете подойти сейчас к стене и оттолкнуться от неё руками.

Теперь вы вышли из станции в открытый космос и хотите поманипулировать каким-то массивным объектом. Пусть его масса будет, как упомянуто в посте http://pikabu.ru/story/kosmonavtyi_vruchnuyu_lovyat_5tonnyiy. (собственно, тот пост меня и сподвиг расписать всё это подробнее), пять тонн.

Честно сказать, я бы прямо очень поостерегся управляться с пятитонным объектом. Да, невесомость и все дела. Но достаточно лишь небольшой его скорости относительно МКС, чтобы прижать вам палец или чего-то посерьёзнее. Эти пять тонн сложно переместить: разогнать, остановить.

А уж представлять, как предложил один человек, себя между двумя объектами массой по 100 тонн и вовсе не хочется. Малейшее их встречное движение, и они вас с лёгкостью придавят. В полнейшей, что характерно, невесомости. )

Ну и наконец. Если вы будете весело лететь по МКС и ударитесь об стенку/переборку, то вам будет больно ровно так же, как если бы вы с той же скоростью бежали и ударились об стену/косяк в своей квартире. Потому что удар уменьшает вашу скорость (то есть сообщает вам ускорение со знаком минус), а ваша масса одинакова в обоих случаях. А значит по второму закону Ньютона и сила воздействия будет соразмерна.

Радует, что в фильмах про космос («Гравитация», «Интерстеллар», сериал «The Expanse») всё более реалистично (пусть и не без огрехов типа Джорджа Клуни, безнадёжно оттаскиваемого от Сандры Буллок неведомой силой) отображают базовые вещи, описанные в этом посте.

Резюмирую. Масса «неотчуждаема» от объекта. Если объект сложно разогнать на Земле (особенно если вы постарались минимизировать трение), то его так же сложно разогнать и в космосе. А что касается весов, то когда вы на них становитесь, они просто измеряют силу, с которой их сдавливают, и для удобства отображают эту силу не в Ньютонах, а в кгс. Не дописывая при этом букву «с», чтобы вас не смущать. )

ss69100

К чему стадам дары свободы.

Восстановление смыслов

Стыдно сказать, но я до недавнего времени был уверен, что масса это физическая величина, характеризующее количество вещества, и ничто иное. Как-то так получилось.

И в школе объясняли, что это количество вещества, что масса измеряется в килограммах, что в килограммах измеряется и сила притяжения к земле килограмма массы, но килограммы силы определяются на пружинных весах, а килограммы массы – на чашечных.

Потом в институте, при изучении всех предметов, масса была только количеством вещества, особенно по профильным предметам – химии, физхимии, теории металлургических процессов. Наверное, когда проходили Теорию относительности, то физик что-то говорил о массе иное, но кому эта теория нужна в реальной технике и жизни? Нужна была пятерка на экзамене, а этих экзаменов за сессию еще четыре надо сдать, да кучу зачетов.

Потом, в своей деятельности, я выполнил тысячи расчетов химических реакций, и масса в них присутствовала только как количество вещества, как определенное количество протонов, электронов и нейтронов – того элементарного материала, из которого состоят атомы. Да и в быту кто использует килограмм иначе, чем количество вещества? И когда я совсем недавно в дискуссии о Теории относительности прочел, что в формуле Е=mс2 масса m это не количество вещества, некая мера инертности, то ошарашился – откуда и что за физические новости?! И почему мера инертности измеряется килограммами? И почему меру инертности называют массой?

Сначала меня заинтересовало, как давно количество вещества начали называть мерой инерции? Посмотрел в Малую Советскую энциклопедию и свистнул – в 6-м томе, подписанном в печать в 1939 году, уже безапелляционно вписано: «МАССА — мера инертности тел и энергии; особое свойство материи и энергии, благодаря к-рому всякое материальное тело и связанная с ним или свободно существующая в пространстве энергия обладают инерцией и весом. Прежде М. определяли как «количество вещества» в теле, причем принимали М. тела неизменной и противопоставляли ее энергии».

Во-первых, заметьте, и намека нет на то, что где-то, скажем, в классической механике, или в каких-то иных случаях, масса может быть количеством вещества. Нет! Только мера инертности! Везде и всегда! Во-вторых, что значит «Прежде М. определяли как «количество вещества»? Я что – жил, учился и работал в XIX веке и только вчера очутился сразу в XXI?

Наконец, кто и когда противопоставлял количество вещества энергии?? В формуле потенциальной энергии сила умножается на расстояние. Но сила это действие, придающее ускорение не мере инертности, а КОЛИЧЕСТВУ ВЕЩЕСТВА! В формуле кинетической энергии половина КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА, а не мера инертности, умножается на квадрат скорости. Как это «прежде» массу противопоставляли энергии, если без нее – без количества вещества — не рассчитаешь ни силу, ни энергию?? О чем пишет энциклопедия?

По-прежнему, не понимая, как такая чушь могла появиться в энциклопедии, беру более позднее издание – «Краткий политехнический словарь», подписанный в печать в 1955 году. В нем «МАССА – величина, пропорциональная количеству вещества в теле». И все! И никаких «мер инертности»!

И получается, что начиная с 30-х, а может и 20-х годов прошлого века, существуют две различные физики. Причем, не «классическая» и «современная», поскольку «современная» претендует на включение в себя «классической», а вообще две разные – «нормальная» и «современная». Нормальная физика для тех физиков и инженеров, кто занимается реальным делом (для них политехнические словари), а «современная» для тех «ученых», кто выколачивает себе в доход деньги налогоплательщиков из бюджета (в их распоряжении энциклопедии). Эти физики до того разные, что, как видите, даже понятие масса в них означает совершенно разные и не сочетаемые вещи.

Да и не только. В одной физике волны (акустические, в различных средах) не имеют частиц и для этой физики понятие «частица волны» является глупостью. А другая физика увлеченно изучает кванты – частицы электромагнитных волн.

Самое знаменитое уравнение

Ну, да ладно. В те далекие годы студенчества у меня не вызывала сомнений эта пресловутая формула Е=mс2 («самое знаменитое уравнение в мире») потому, что это модификация банальной формулы кинетической энергии, а я был уверен, что масса m в ней — это количество вещества, но только полностью, а не половина, как в уравнении кинетической энергии. Ведь только в этом случае уравнение Е=mс2 имеет физический смысл и смысл вообще.

Смотрите: если в каком-то объекте выделится вся внутренняя энергия, то осколки этого объекта разлетятся с некой скоростью. Количество вещества всех этих осколков, умноженное на квадрат той скорости каждого осколка, с которой он летит, даст в сумме кинетическую энергию всех осколков. И эта сумма действительно будет пропорциональна внутренней энергии этого объекта.

Если осколки будут разлетаться со скоростью света, то их кинетическую энергию, естественно, можно записать как половинное количество вещества в них, умноженное на квадрат скорости света, естественно, это может быть пропорционально энергии самого объекта. Правильно это уравнение или нет, но физический смысл Е=mс2 был налицо.

Но если в этом пресловутом уравнении масса m это не количество вещества, то тогда что получается?

Начнем с вопроса: а что такое «мера инертности»? Чтобы не домысливать, начал переходить по ссылкам в Википедии, ведь «мера инертности» это физическая величина, определение обязано быть! И выяснил, что определения меры инертности нет, что статьи «Масса» и «Инертность» кивают друг на друга: в статье «Инертность» мера инертности это масса, а в статье «Масса» масса это мера инертности. (По методе Васусуалия Лоханкина – «веревка это вервие простое»). Определения всех физических величин – «количества вещества», «скорости», даже «воздействия» есть, а определения меры инертности нет! Современная физика до сих пор не в курсе дела, что это такое, так что ли?

Первый вопрос, а почему эти умные физики не называют вещи своими именами и не дают свое определения мере инертности, как остальным величинам, мало того, подменяют названия? Почему они свою меру инертности называют не «мерой инертности», а «массой»? Предположения выскажу позже, а сейчас еще вопрос, а почему эйнштейнисты меру инертности, которая «неизвестно что», продолжают измерять килограммами?

Ведь масса это физическая величина, до сих пор характеризующая только количество вещества, и эталон килограмма, хранящийся в Международном бюро мер и весов (расположенном в городе Севр у Парижа, копия эталона есть в Москве), до сих пор является эталоном КОЛИЧЕСТВА ВЕЩЕСТВА. Теряющем, кстати, за сто лет 3×10−8 своего вещества, а не «меры инертности».

Взглянем на дело с другой стороны: какой физической величиной – в каких единицах — должна измеряться «мера инертности»?

Инертность это явление сохранения скорости тела в случае, если внешние воздействия на него отсутствуют или взаимно скомпенсированы, то есть, способность тела без воздействия силы сохранять скорость. (Состояние покоя это нулевая скорость). Но разве эту способность килограммами надо измерять?

Примеры. Стоит автомобиль, в котором количество вещества, положим, тысячу килограмм. В него сели четыре блондинки. Количество вещества в автомобиле изменилось процентов на 20, а автомобиль, как стоял, так и стоит, – его скорость не изменилась. Летит вокруг Земли космическая станция, из нее в открытый космос вышел космонавт, изменив количество вещества станции. А скорость станции не изменилась. Так при чем тут килограммы к способности тела не менять скорость?

Ясно, что для изменения способности тела изменять скорость, нужна работа, энергия, и мерой инертности может быть только работа или энергия.

Но опять не буду сам домысливать, а возьму из Википедии определение массы, даваемое этими самыми умными физиками (выделено мною, — Ю.М.):«Ма́сса — одна из важнейших физических величин. Первоначально (XVII—XIX века) она характеризовала «количество вещества» в физическом объекте, от которого, по представлениям того времени, зависели как способность объекта сопротивляться приложенной силе (инертность), так и гравитационные свойства — вес. Тесно связана с понятиями «энергия» и «импульс» (по современным представлениям — масса эквивалентна энергии покоя).

Сначала просто отметим, что и по «современным» представлениям, масса, если считать ее мерой инертности, это то же самое, что и энергия! Но продолжим чтение.

«В современной физике понятие «количество вещества» имеет другой смысл, а под массой понимают два различных свойства физического объекта:

Гравитационная масса показывает, с какой силой тело взаимодействует с внешними гравитационными полями — фактически эта масса положена в основу измерения массы взвешиванием в современной метрологии, и какое гравитационное поле создаёт само это тело (активная гравитационная масса) — эта масса фигурирует в законе всемирного тяготения.

Инертная масса, которая характеризует меру инертности тел и фигурирует в одной из формулировок второго закона Ньютона. Если произвольная сила в инерциальной системе отсчёта одинаково ускоряет разные исходно неподвижные тела, этим телам приписывают одинаковую инертную массу».

Начнем с первого предложения.

Читаю определение количества вещества в «современной физике»: «Количество вещества — физическая величина, характеризующая количество однотипных структурных единиц, содержащихся в веществе». Однотипных! Атом состоит из разнотипных структурных единиц – протонов, нейтронов и электронов. Это как? В атоме нет никакого количества вещества? Сталь – это смесь атомов и молекул. Это как? В ней тоже нет никакого количества вещества? Или кто-то считает количество стали не тоннами, а молями? Ладно, это химия, не буду дальше.

Но «Физи́ческая величина́ — физическое свойство материального объекта, физического явления, процесса, которое может быть охарактеризовано количественно». Подчеркну: физическая величина предназначена для количественного описания ОДНОГО свойства. А современная физика, как видите, давая определение тому, что она называет «массой», цинично утверждает, что эта физическая величина описывает «два различных свойства физического объекта»! А почему эти свойства не описывают свои физические величины для этих свойств?? Почему прицепились к массе?

Теперь о том, какие именно свойства современная физика называет массой.

Начнем с «инертной» массы. Смотрите, как изящно современные физики излагают. Это, оказывается, не мера инертности тела (что естественно), это только то, что ее характеризует. И это то, что при одинаковой силе дает одинаковой ускорение. А что это такое? А это и есть количество вещества, хоть ты прямо так напиши, хоть заумно, как это сделано современными физиками. Ведь смысл зауми определения «инертной» массы в том, чтобы и сообщить читателям, что это количество вещества, но ни в коем случае не показать прямо, что это количество вещества. Как иначе объяснить натужное определение того, что такое масса: не прямо, как это делают нормальные физики, а как силы, деленной на ускорение? Ну, ладно, это все же количество вещества и размерность этой массы в килограммах не вызывает возражений.

Но то, что современные физики называют «гравитационной» массой, это ведь вес или, иными словами, сила притяжения. Это то, что в мое время в школе требовали никак не путать с массой, для чего в учебнике были даже картинки, поясняющие образно, что вес (сила притяжения масс друг к другу) определяется пружинными весами, а масса – чашечными, сравнивающими отношение весов замеряемой массы с весом гирь. Но, как видим, современные физики умышленно подменяют физическую величину «сила» притяжения, физической величиной «масса». Зачем?

Затем, что это еще не все свойства объекта, на которые современные физики налепили название масса. Вернитесь к концу первого абзаца: современные физики сообщают, что масса это то же самое, что и энергия (по современным представлениям —масса эквивалентна энергии покоя).

То есть, три различных и НЕ ОБЪЕДИНЯЕМЫХ свойства объекта – количество вещества в теле, силу, с которой тело притягивается к другому телу и работу, которую необходимо выполнить, чтобы изменить скорость тела, — современные физики объединяют вместе и называют одним словом «масса».

Почему эти свойства не объединяемы? Не только ввиду разного физического смысла этих свойств, но хотя бы потому, что у физических величин, количественно описывающих эти свойства, размерность разная: только количество вещества измеряется в килограммах, но даже у современных физиков гравитационная сила измеряется в ньютонах, а работа (энергия) в джоулях.

Задача науки прояснить вопросы, а мы видим, как абсолютно ясный вопрос тщательно запутывается, введением понятия «мера инертности», которое до Теории относительности никому и даром не требовалось и не требуется.

А в «самое знаменитое уравнение в мире» не менее знаменитые современные физики в качестве массы m ставят «эквивалент энергии покоя». Но отсюда следует, что будь они честными людьми (или умными), то (исходя их физического смысла их меры инертности) они обязаны были бы в пресловутой формуле энергии Е=mс2 размерность «массы» давать в джоулях, а не в килограммах. А как иначе, если их «масса» это эквивалент энергии, а не количества вещества?

Но ведь и сама энергия Е в «самом знаменитом уравнении в мире» измеряется в джоулях! И если в уравнении Е=mс2 для m, вместо килограммов количества вещества подставить меру инертности в джоулях, то по размерности «самое знаменитое уравнение» приобретает вид: джоули равны джоулям, умноженным на метр квадрат и деленные на секунду квадрат. Но ведь это же получается не уравнение, а малограмотный бред!

Только руками развести!

И, кстати, такой же идиотский по своей размерности вид получат и все уравнения классической механики и химии. Это к вопросу, почему нормальная физика и продолжает утверждать, что масса это все же количество вещества.

Что получается? Современные «ученые» взяли аналог точного и имеющего физический смысл уравнения кинетической энергии, дающего размерность в джоулях, объявили, что заменили в этом аналоге количество вещества мерой инертности, но чтобы идиотизм замены не бросался в глаза, размерность этой «меры инертности» оставили в килограммах, то есть, оставили размерность количества вещества.

«Видите, Балаганов, что можно сделать из простой швейной машины Зингера? Небольшое приспособление — и получилась прелестная колхозная сноповязалка».

Я, по примеру О. Бендера, тоже хочу обратить внимание публики на «самое знаменитое уравнение в мире»: и эдакие махинации теперь называются наукой?!

Совсем плохо

Возникает вопрос: зачем? Зачем эйнштейнисты сделали эту подтасовку массы «мерой инертности»? Думаю, что не от хорошей жизни – у них просто не было иного выхода. Ведь Эйнштейн доработал уравнение Пуанкаре Е=mс2 своим знаменателем, а при скоростях объекта, равных скорости света, этот знаменатель обращается в нуль, а энергия, согласно доработанного Эйнштейном уравнения Пуанкаре, превращается в бесконечность.

Но ведь требовалось объяснить, за счет чего энергия становится бесконечностью? Квадрат скорости света величина постоянная, значит, до бесконечности растет масса. Но, как и почему из-за увеличения скорости в объекте начнет увеличиваться до бесконечности количество вещества – количество протонов, нейтронов, электронов? Со всей Вселенной сбегаются в этот летящий со скоростью света объект?

Вот и пришлось выдумывать бред про то, что масса это не количество вещества, а некий секундомер, меряющий способности тела без воздействия силы сохранять постоянную скорость килограммами, которые одновременно являются ньютонами и немножко джоулями.

Есть комментаторы, которые тут же начинают кричать: «А ты изучи (как мы, несчастные, изучили) Теорию относительности Эйнштейна, а потом будешь ее критиковать!» Джентльмены, ту писанину, которую вы изучили и предлагаете изучить мне, выбросят в макулатуру, как только государство начнет платить физикам не за писанину, а за результаты их работы, нужные в реальной жизни.

Ну, хорошо, уговорили. Вот читаю преподавателя курса величия Эйнштейна:

«Из последнего уравнения видно, что макроскопическому телу (например, килограммовой гире) практически невозможно придать скорость, близкую к скорости света, так как при этом масса гири, увеличиваясь с ростом ее скорости, стремилась бы к бесконечности. Естественно, возникает вопрос: существуют ли вообще такие частицы, скорости которых равны скорости света?

Забегая немного вперед, скажем: да, существуют. Такой частицей является квант электромагнитного поля, нейтральная (не имеющая электрического заряда) элементарная частица переносчик электромагнитного взаимодействия (а значит, и света) фотон, масса покоя которого равна нулю (tn0 = 0). Ну конечно, скажем мы, уж если бы переносчик света не имел скорости света, дело было бы совсем плохо».

На мой взгляд, скажу я, дело совсем плохо, когда как бы физике учат люди, у которых в мозгу совмещаются понятия «частица» и понятие «масса равна нулю». Если в этой частице нет вещества, то эта частица — это ТО, ЧЕГО НЕТ.

Попробуем образно представить себе эту частицу без вещества — фотон. Фотон не движется, массы нет, значит, ничего нет. Потом крики: смотрите, смотрите – полетел, полетел! Кто полетел? Фотон полетел со скоростью света! То, чего нет, полетело со скоростью света?!

А как себе представить полет того, чего нет? Для того, чтобы что-то полетело, нужно приложить к нему силу. Как приложить силу к тому, чего нет? И к вопросу о частицах. Частица – это кусочек чего-то большего, отсюда кусочек того, чего нет, может быть частицей только чего-то большего, чего тоже нет, не правда ли?

Люди, которые при наличии окружающего нас реального и интереснейшего мира, так увлеченно изучают то большое-большое, чего нет, а потом взахлеб рассказывают другим о свойствах того, чего нет, заслуживают соболезнования. Мне как-то не хочется к ним присоединяться, даже если они все в шоколаде от этого не пыльного занятия.

Остается только воскликнуть: и эти люди, у которых в мозгах со скоростью света летает то, чего нет, запрещают мне считать торию Эйнштейна бредом??

Подтверждение опытом

А как же, — коварно спросите вы, — космические достижения и атомная энергетика? Ведь они все основаны на Теории относительности Эйнштейна! И эта теория блестяще подтверждена практикой!

Сейчас в Интернете много статей на эту тему. Я взял статью некоего О.Х. Деревенского, к ней дается эпиграф: «Теория относительности так надёжно подтверждена опытом, что сегодня сомневаться в этом могут лишь совсем необразованные люди». (Из сборника «Шутки больших учёных»). Как вы поняли, то, что релятивистская физика подтверждена опытом, это анекдот.

Что же касается большой пользы от ТО, то действительно, по теории Эйнштейна космические корабли бороздят просторы Большого театра, а защищаемые от террористов атомные электростанции во всех художественных фильмах из Голливуда тоже построены по теории Эйнштейна. Но в реальной жизни эта теория еще никогда и никому ничего (кроме огромных убытков) не принесла. Помянутый Деревенский в своей работе написал об этом очень много, но поскольку он физик и написал соответственно, то я возьму всего один эпизод, кажущийся мне понятным каждому.

«В 1961 г. группа под руководством Котельникова провела удачную радиолокацию Венеры – не импульсами, а именно узкополосным сигналом. Причём, принцип детектирования эхо-сигнала был основан на выделении его из шумов в очень узкой полосе. А чтобы он в эту полосу попал, требовалось, по релятивистским меркам, компенсировать огромный допплеровский сдвиг, соответствующий удалению Венеры со скоростью более 2 км/с.

Так вот, результат оказался ошеломляющим. Когда компенсация допплеровского сдвига проводилась, никаких эхо-сигналов не обнаружилось. А когда компенсация НЕ проводилась, эхо-сигналы убедительно обнаруживались! Об этом секрете удачной радиолокации Венеры мало кто знает. Даже за словесную критику ТО можно было не только распрощаться с научной карьерой, но и скоротать остаток жизни в психлечебнице. А тут получился не просто трёп, а убийственный для ТО опытный факт…

…Вот так и вышло, что специалисты по дальней космической связи, управлявшие автоматическими межпланетными станциями, тоже пребывали в несокрушимой уверенности насчёт того, что линейный эффект Допплера здесь определяется скоростью удаления космического аппарата от наземной антенны, или, наоборот, скоростью его приближения к ней. Так говорит ТО! Какие, мол, сомненья?!

Вот так, под знаменем ТО, и летели аппараты к Венере и к Марсу. А когда долетали они до чужой сферы тяготения и пересекали её границу – радиосвязь с ними немедленно пропадала, и операторам только и оставалось, что помахать им ручкой. Вот так, под знаменем ТО, и потеряли целый ряд советских и американских аппаратов на первых подлётах к Венере и Марсу».

Говоря по-простому, общество затратило огромные деньги на экспедиции к Венере, но из-за Теории относительности эти деньги были выброшены псу под хвост.

Проблема эфира

Есть еще вопрос – почему физики пошли на этот бред относительности? Оказывается, на рубеже позапрошлого и прошлого веков у физиков-теоретиков возникла проблема. Сторонники и критики ТО рассказывают о ней так (выделено мною, — Ю.М.).

Сторонник: «В 1887 году физика была в тупике: опыт с интерферометром, поставленный Майкельсоном и Морли, не обнаружил тех эффектов, которые должны были бы иметь место в соответствии с тогдашними представлениями в науке. Эти представления таковы: Ньютон в 1687 году постулировал существование абсолютного пространства и абсолютного времени.

Френель в 1820 году выдвинул волновую теорию света, в соответствии с которой распространение световой волны имеет место по отношению к бестелесной среде – эфиру, заполняющей все бесконечное пространство. Этот эфир представлялся межзвездной субстанцией, наподобие тому, как воздух окружает нас в обыденной жизни. При этом он обладал жесткостью наподобие твердого тела и был легче любого газа».

Критик:«Ради исторической справедливости напомним, что вышеупомянутый «жуткий кризис» случился из-за представлений о природе света. Которые были, мол, больно наивными. А особенно – у Лорентца, чья концепция по законченности своей наивности была самой выдающейся.

Всё пространство у него было под завязку заполнено особой субстанцией – эфиром.

Механические напряжения в этой субстанции описывались уравнениями Максвелла. Читаешь Лорентца и изумляешься: становится совершенно понятно, почему уравнения Максвелла именно таковы, каковы они есть. А также – почему в эфире возможны упругие волны. Которыми, как считалось, и был свет. Причём, эта эфирная концепция охватывала и вещество тоже! Лорентц представлял «частички материи» как могущие свободно передвигаться «местные модификации в состоянии эфира». Развив теорию Максвелла на случай присутствия электрических зарядов и выведя законы их взаимодействия и движения, Лорентц объяснил все известные тогда явления в оптике, электродинамике, а также в испускании и поглощении тепла».

Знакомый доктор физико-математических наук объяснил мне это проще. Все открытые и необъясненные в то время явления объяснялись, если принять, что пространство Вселенной заполнено эфиром, причем, эфир должен был иметь свойства твердого тела. Но ведь другие твердые тела перемещаются по Вселенной без сопротивления, не теряют скорости. Как одно твердое тело может перемещаться сквозь другое твердое тело без сопротивления с его стороны?? Вот это физики-теоретики объяснить не могли.

Ну и что? Надо было продолжать эксперименты и искать объяснения этому вопросу. Но в то время физиков уже начали заменять теоретики, а теоретики пошли простым путем – путем голых умствований: они то, что не могли объяснить (эфир), объявили не существующим, а в качестве объяснений уже известных явлений приняли бред Эйнштейна. И так с этим бредом до сих пор и живут, не принося обществу ни малейшей пользы.

А можно было в то время объяснить, как одно твердое тело проникает сквозь другое твердое тело без сопротивления? Уверен, если бы так вопрос и был поставлен, то, со временем, физики его и объяснили бы. Например, так, как объясняю это я.

Проделаем мысленный эксперимент, который легко воспроизвести в натуре. Возьмем две поверхности, скажем, две гладкие доски, на одной из них выполним сферические лунки диаметра, при котором капелька ртути близка к шару, и глубиной, при которой капелька ртути этого диаметра отрывается от объема ртути под действием силы тяжести. Расположим в этих лунках на этой доске капельки ртути. Это будет двухмерная модель эфира. Затем обе доски наклоним и будем спускать по ним лужицы ртути одного размера. Эти лужицы будут моделью элементарных частиц атомов твердого тела. Выступающие из лунок капельки ртути должны, казалось бы, являться препятствием движению лужицы на доске с лунками, казалось бы, и-за них движение лужицы должно тормозиться.

Но на самом деле не будет никакого сопротивления движению этой лужицы. Поскольку силы поверхностного натяжения у фронта лужицы ртути будут подтягивать лужицу вперед (ускорять ее), но силы поверхностного натяжения отрывающихся в лунки капель ртути у заднего края лужицы, будут тормозить ее. Вместе эти силы уравновесят друг друга, а в итоге лужицы на обеих досках будут спускаться по наклонной поверхности с одинаковой скоростью, как бы вовсе без сопротивления.

Точно так же (уравновешивая друг друга) будут действовать и силы, структурирующие частицы эфира в кристаллическую решетку твердого тела.

Я не предлагаю это решение в качестве модели или в качестве единственной модели эфира, просто хочу показать, если эфир состоит из вещества, из которого состоят элементарные частицы (электроны, протоны, нейтроны и те частицы, из которых, возможно, состоят элементарные частицы), то тогда твердые тела будут проходить сквозь эфир без сопротивления, а эфир, тем не менее, будет иметь свойства твердого тела.

В любом случае, не было никакой необходимости отказываться от эфира, вытаскивать из музеев архаические приемы формирования гипотез с помощью постулатов, и превращать явственно бредовую гипотезу в «единственно правильную» теорию.

Я знаю, что бесполезно переубеждать в чем-то людей, которых с юности в университете прибило пыльным мешком какого-либо «единственно верного учения». И у меня единственное требование к теоретикам таких учений – за свой счет! Исключительно за свой счет! Как сегодня правоверные марксисты.

А общество может платить только за полезные обществу результаты.