A tömegmegőrzés

speciális relativitásszerkesztés

speciális relativitáselméletben a tömegmegőrzés nem alkalmazható, ha a rendszer nyitott és az energia távozik. Ez azonban továbbra is vonatkozik a teljesen zárt (elszigetelt) rendszerekre. Ha az energia nem tud kiszabadulni egy rendszerből, tömege nem csökkenhet., A relativitáselméletben mindaddig, amíg bármilyen típusú energia megmarad egy rendszeren belül, ez az energia tömeget mutat.

a tömeget is meg kell különböztetni az anyagtól, mivel az anyagot nem lehet tökéletesen megőrizni elszigetelt rendszerekben, annak ellenére, hogy a tömeget mindig megőrzik az ilyen rendszerekben., Azonban számít, olyan közel kézirattár kémiai megsértése számít, természetvédelmi nem mért, míg a nukleáris korban, majd a feltételezés, hogy az anyag megőrzése továbbra is fontos gyakorlati fogalom, a legtöbb rendszeren, a kémia, illetve más tanulmányok, amelyek nem járnak a magas energiák jellemző a radioaktivitás, valamint a nukleáris reakciókat.,

A tömeg társul kémiai mennyiségű energiát túl kicsi ahhoz, hogy measureEdit

A változás tömege bizonyos típusú nyílt rendszerek, ahol az atomok vagy hatalmas részecskék nem szabad menekülni, de más típusú energia (például fény-vagy hő) léphetnek be, vagy menekülés, észrevétlen maradt során a 19-ik században, mert a változás a tömeg társul kívül, vagy elvesztése a kis mennyiségű hő-vagy sugárzó energia kémiai reakciók nagyon kicsi., (Elméletben a tömeg egyáltalán nem változna olyan izolált rendszerekben végzett kísérleteknél, ahol a hőt és a munkát nem engedték be vagy ki.)

A tömegmegőrzés helyes marad, ha az energiát nem veszítik el.

a relativisztikus tömeg megőrzése egyetlen megfigyelő (vagy egyetlen inerciális keretből származó nézet) nézőpontját jelenti, mivel a tehetetlenségi keretek megváltoztatása a rendszerek teljes energiájának (relativisztikus energiájának) megváltozását eredményezheti, és ez a mennyiség határozza meg a relativisztikus tömeget.,

az az elv, hogy egy részecskerendszer tömegének meg kell egyeznie a többi tömeg összegével, annak ellenére, hogy igaz a klasszikus fizikában, hamis lehet a speciális relativitáselméletben. Ennek oka, hogy a többi tömeget nem lehet egyszerűen hozzáadni, az, hogy ez nem veszi figyelembe az energia egyéb formáit, például a kinetikus és potenciális energiát, valamint a tömeg nélküli részecskéket, például a fotonokat, amelyek mindegyike (vagy nem) befolyásolhatja a rendszerek teljes tömegét.,

A mozgó hatalmas részecskék a rendszer megvizsgálja, hogy a többi tömegek a különböző részecskék is összegek bevezetése sok különböző inerciális megfigyelő keretek (ami tilos, ha a teljes rendszer energia, lendület kell őrizni), valamint, amikor a többi keret egy részecske, ez az eljárás figyelmen kívül hagyja a momentumok egyéb részecskék, amelyek befolyásolják a rendszer tömege, ha a más részecskék mozgása ebben a keretben.,

az invariáns tömegnek nevezett speciális típusú tömeg esetében az egész zárt rendszer inerciális megfigyelési keretének megváltoztatása nincs hatással a rendszer invariáns tömegének mérésére, amely mind konzervált, mind invariáns (változatlan) marad, még a különböző megfigyelők számára is, akik az egész rendszert megtekintik. Invariáns tömeg egy rendszer kombinációja energia, lendület, amely invariáns minden megfigyelő, mert minden inerciális keret, az energiák pedig momentumok a különböző részecskék mindig hozzá, hogy ugyanazt a mennyiséget (a momentum lehet negatív, így a kívül azt jelenti, hogy a kivonás)., Az invariáns tömeg a rendszer relativisztikus tömege, ha a momentum keret közepén nézzük. Ez a minimális tömeg, amelyet egy rendszer mutathat, az összes lehetséges inerciális keretből nézve.

mind a relativisztikus, mind az invariáns tömeg megőrzése még a párgyártás által létrehozott részecskerendszerekre is vonatkozik, ahol az új részecskék energiája más részecskék kinetikus energiájából, vagy egy vagy több fotonból származhat egy olyan rendszer részeként, amely a foton mellett más részecskéket is tartalmaz., Ismét sem a teljesen zárt (azaz izolált) rendszerek relativisztikus, sem invariáns tömege nem változik új részecskék létrehozásakor. A különböző inerciális megfigyelők azonban nem értenek egyet ennek a megőrzött tömegnek az értékével, ha ez a relativisztikus tömeg (azaz a relativisztikus tömeg megmarad, de nem változatlan). Azonban minden megfigyelő egyetért a megőrzött tömeg értékével, ha a mért tömeg az invariáns tömeg (azaz az invariáns tömeg mind konzervált, mind invariáns).,

a tömeg-energia egyenértékűségi képlet eltérő előrejelzést ad a nem izolált rendszerekben, mivel ha az energia elhagyható egy rendszerből, akkor mind a relativisztikus tömeg, mind az invariáns tömeg el fog menekülni. Ebben az esetben a tömeg-energia egyenértékűségi képlet azt jósolja, hogy a rendszer tömegének változása az energia hozzáadásával vagy kivonásával járó változáshoz kapcsolódik: Δ m = Δ E / c 2 . {\displaystyle \ Delta M = \ Delta E / c^{2}.} Ez a változásokkal járó forma volt az a forma, amelyben ezt a híres egyenletet eredetileg Einstein mutatta be., Ebben az értelemben a rendszer tömeges változásait egyszerűen megmagyarázzák, ha figyelembe veszik a hozzáadott vagy a rendszerből eltávolított energia tömegét.

a képlet azt jelenti, hogy a kötött rendszereknek invariáns tömegük (a rendszer nyugalmi tömege) kisebb, mint részeik összege, ha a kötési energiát a rendszer megkötése után engedték el a rendszerből. Ez történhet úgy, hogy a rendszer potenciális energiáját valamilyen más aktív energiává, például kinetikus energiává vagy fotonokká alakítják át, amelyek könnyen elkerülhetik a kötött rendszert., A rendszertömegek különbsége, amelyet tömeghibának neveznek, a kötési energia mérése a kötött rendszerekben – más szóval a rendszer szétválasztásához szükséges energia. Minél nagyobb a tömeghiba, annál nagyobb a kötési energia. A kötési energiát (amelynek maga is tömege van) fel kell szabadítani (fényként vagy hőként), amikor az alkatrészek összekapcsolódnak a kötött rendszer kialakításához, és ez az oka annak, hogy a kötött rendszer tömege csökken, Amikor az energia elhagyja a rendszert. A teljes invariáns tömeg valójában megmarad, amikor figyelembe veszik a kiszabadult kötési energia tömegét.,

Általános relativitásszerkesztés

általános relativitáselméletben a fotonok teljes invariáns tömege a táguló tér térfogatában csökken, az ilyen expanzió piros eltolódása miatt. Mind a tömeg, mind az energia megőrzése ezért az elméletben az energiához végzett különböző korrekcióktól függ, az ilyen rendszerek változó gravitációs potenciális energiája miatt.