relatywistyka Szczególnaedytuj
w szczególnej teorii względności zachowanie masy nie ma zastosowania, jeśli układ jest otwarty, a energia ucieka. Jednak nadal ma zastosowanie do całkowicie zamkniętych (izolowanych) systemów. Jeśli energia nie może uciec z układu, jego masa nie może się zmniejszyć., W teorii względności, tak długo, jak każdy rodzaj energii jest zachowany w systemie, energia ta wykazuje masę.
również masa musi być zróżnicowana od materii, ponieważ materia może nie być doskonale zachowana w układach izolowanych, nawet jeśli masa jest zawsze zachowana w takich układach., Jednak Materia jest tak prawie zachowana w chemii, że naruszenia ochrony materii nie zostały zmierzone aż do epoki jądrowej, a założenie ochrony materii pozostaje ważną koncepcją praktyczną w większości systemów chemii i innych badań, które nie obejmują wysokich energii typowych dla radioaktywności i reakcji jądrowych.,
masa związana z chemicznymi ilościami energii jest zbyt mała do zmierzenia
zmiana masy niektórych rodzajów układów otwartych, w których atomy lub masywne cząstki nie mogą uciec, ale inne rodzaje energii (takie jak światło lub ciepło) mogą wejść lub uciec, nie została zauważona w XIX wieku, ponieważ zmiana masy związana z dodaniem lub utratą małych ilości energii cieplnej lub promieniowania w reakcjach chemicznych jest bardzo mała., (W teorii masa nie zmieniłaby się w ogóle w przypadku eksperymentów prowadzonych w izolowanych systemach, w których ciepło i praca nie były dozwolone do lub na zewnątrz.)
zachowanie masy pozostaje poprawne, jeśli energia nie zostanie utraconaedytuj
zachowanie masy relatywistycznej implikuje punkt widzenia pojedynczego obserwatora (lub widok z pojedynczej ramki inercyjnej), ponieważ zmiana ramek inercyjnych może spowodować zmianę całkowitej energii (energii relatywistycznej) dla układów, a ta ilość określa masę relatywistyczną.,
zasada, że masa układu cząstek musi być równa sumie ich mas spoczynkowych, mimo że jest prawdziwa w fizyce klasycznej, może być fałszywa w szczególnej teorii względności. Powodem, dla którego masy spoczynkowe nie mogą być po prostu dodawane, jest to, że nie bierze się pod uwagę innych form energii, takich jak energia kinetyczna i potencjalna, oraz bezmasowych cząstek, takich jak fotony, z których wszystkie mogą (lub nie mogą) wpływać na całkowitą masę układów.,
w przypadku poruszania się masywnych cząstek w układzie badanie mas spoczynkowych różnych cząstek oznacza również wprowadzenie wielu różnych inercyjnych RAM obserwacyjnych (co jest zabronione, jeśli całkowita energia układu i pęd mają być zachowane), a także gdy w ramce spoczynkowej jednej cząstki, procedura ta ignoruje pędy innych cząstek, które wpływają na masę układu, jeśli inne cząstki są w ruchu w tym układzie.,
dla specjalnego typu masy zwanej masą niezmienniczą zmiana inercyjnego ramki obserwacji dla całego układu zamkniętego nie ma wpływu na miarę masy niezmienniczej układu, która pozostaje zarówno zachowana, jak i niezmienna (niezmienna), nawet dla różnych obserwatorów, którzy oglądają cały układ. Masa niezmiennicza jest układową kombinacją energii i pędu, która jest niezmienna dla każdego obserwatora, ponieważ w dowolnym układzie inercyjnym, energie i pędy różnych cząstek zawsze dodają się do tej samej ilości (pęd może być ujemny, więc dodanie wynosi odejmowanie)., Masa niezmiennicza jest masą relatywistyczną układu, gdy widzi się ją w środku pędu. Jest to minimalna masa, jaką może wykazywać układ, widziana ze wszystkich możliwych RAM inercyjnych.
zachowanie zarówno masy relatywistycznej, jak i niezmienniczej dotyczy nawet układów cząstek powstałych w wyniku produkcji par, gdzie energia dla nowych cząstek może pochodzić z energii kinetycznej innych cząstek lub z jednego lub więcej fotonów jako części układu, który zawiera inne cząstki poza fotonem., Ponownie, ani relatywistyczna, ani niezmiennicza masa całkowicie zamkniętych (czyli izolowanych) układów nie zmienia się, gdy powstają nowe cząstki. Jednak różni inercjalni obserwatorzy nie zgadzają się co do wartości tej zachowanej masy, jeśli jest ona masą relatywistyczną (tzn. masa relatywistyczna jest zachowana, ale nie niezmienna). Jednak wszyscy obserwatorzy zgadzają się co do wartości zachowywanej masy, jeśli zmierzona masa jest masą niezmienniczą (tzn. masa niezmiennicza jest zarówno zachowana, jak i niezmienna).,
wzór równoważności masy i energii daje inną prognozę w układach nieizolowanych, ponieważ jeśli energia może uciec z układu, zarówno masa relatywistyczna, jak i masa niezmiennicza również uciekną. W tym przypadku wzór równoważności masy i energii przewiduje, że zmiana masy układu jest związana ze zmianą jego energii spowodowaną dodaniem lub odjęciem energii: Δ m = Δ E / c 2 . {\displaystyle \ Delta m= \ Delta E / C^{2}. Ta forma zmian była formą, w której to słynne równanie zostało pierwotnie przedstawione przez Einsteina., W tym sensie, zmiany masy w dowolnym układzie są wyjaśnione po prostu, jeśli masa energii dodanej lub usuniętej z układu, są brane pod uwagę.
wzór zakłada, że związane układy mają masę niezmienniczą (masę spoczynkową dla układu) mniejszą niż suma ich części, jeśli energia wiązania została dopuszczona do ucieczki z układu po związaniu układu. Może to nastąpić poprzez przekształcenie energii potencjalnej układu w inny rodzaj energii aktywnej, takiej jak energia kinetyczna lub fotony, które łatwo uciekają z układu związanego., Różnica w masach układu, zwana defektem masy, jest miarą energii wiązania w układach związanych – innymi słowy, energii potrzebnej do rozbicia układu. Im większy defekt masy, tym większa energia wiązania. Energia wiązania (która sama ma masę) musi zostać uwolniona (jako światło lub ciepło), gdy części łączą się, tworząc układ związany, i to jest powód, dla którego masa układu związanego zmniejsza się, gdy energia opuszcza układ. Całkowita masa niezmiennicza jest faktycznie zachowana, gdy bierze się pod uwagę masę energii wiązania, która uciekła.,
ogólna relatywizmedytuj
w ogólnej teorii względności całkowita masa niezmiennicza fotonów w rozszerzającej się objętości przestrzeni zmniejszy się z powodu przesunięcia ku czerwieni takiego rozszerzenia. Zachowanie zarówno masy, jak i energii zależy zatem od różnych korekt energii w teorii, ze względu na zmienną grawitacyjną energię potencjalną takich układów.
Leave a Reply