Взаємозв'язок енергії і маси

В багатьох підручниках говориться, що Ейнштейн відкрив закон про­порційності між енергією матеріального об'єкта і його масою:

Е = mс².

Примітка. Видатний фізик-теоретик (якого Л. Д. Ландау відносив до десятки найбільших теоретиків світу) Л. Б. Окунь 8 років назад зі сторінок журналу "Успіхи фізичних наук" дорікав вчителям і авторам підручників, що з їх вини "допитливий учень відчуває почуття інте­лектуального дискомфорту, знайомлячись з теорією відносності по існу­ючих підручниках" (і, додамо, з пояснень учителя, який переказує підручник).

За роз'ясненнями Окуня, немає формули Е = mс², є: Е₀ =mс² її зміст: навіть у стані спокою частинка має енер­гію спокою Е₀ (немовби зосереджену в ча­стинці), яка пропорційна масі частинки: Е₀~ m. Коефіцієнтом пропорційності ви­являється c₂: Е₀=c²m (=mс²).

Запишемо вираз повної реля­тивістської енергії Е через енергію Е₀ і енергію руху W_кін: Е = mс²+W_кін. Ділячи його на с²

одержимо

;

тут дріб — не "маса" еквівалент маси".

У шкільному підручнику творцем теорії відносності названо тільки Ейн­штейна, тому формулу залежності m від v учні пов'язують з ним. Однак цю формулу одержав до Ейнштейна X. Лоренц, сам же Ейнштейн писав: "Негарно вводити поняття маси , для якого не можна дати ясного визначення; краще не вводити ніякої іншої маси, крім маси спокою".

Завершимо примітку: "... у кінці 20-го століття з поняттям маси, що залежить від швидкості, час остаточно розпрощатися" (Л. Б. Окунь). (Ця примітка — тільки для допитливих учнів, всім останнім досить тексту перед приміткою.)

Контрольні питання

1. Сформулюйте принцип відносності Ейнштейна.

2. Які висновки щодо розмірів тіл, їх маси та проміжків часу можна зробити, виходячи з теорії Ейнштейна?

3. Як правильно тлумачити закон Ейнштейна про зв’язок маси та енергії?

4. Чи суперечить теорія Ейнштейна механіці Ньютона?