Має масу енергія

З природою маси і енергії у фізиці досі не все ясно. Майже кожен чув ці терміни, але має невиразне уявлення про значення таких слів. Не потрібно бентежитися: фізики і самі досі не прийшли до єдиної думки щодо значень безлічі фізичних понять. Наприклад, тривають суперечки про те, чи може енергія мати масу.

Про поняття енергії у фізиці

На буденному рівні свідомості прийнято вважати, що енергія речовини (або поля) може приводити в дію різні електричні і механічні пристрої. Однак зі строго наукової точки зору робота будь-яких пристроїв означає, що використання джерел енергії лише ініціює взаємодію між певними процесами.

Застосування на побутовому рівні поняття «енергія» створює ілюзію того, що в світі вона присутня у вигляді особливої речової субстанції. Така ілюзія нерідко призводить до плутанини фізичних понять. Іноді доводиться чути вислови про те, що енергія може мати масу.

Однак при поясненні фізичних взаємодій немає необхідності розглядати енергію в якості якоїсь окремої субстанції. Обмін будь-якої фізичної системи енергією з середовищем означає, що між середовищем та системою має місце певна взаємодія.

Саме поняття «енергія» введено в науку Т. Юнгом: він замінив цим терміном існуюче раніше поняття «жива сила».

У двох десятках популярних підручників з курсу фізики енергією називається здатність системи здійснювати якусь роботу. У багатьох посібниках чесно сказано, що загальноприйнятого визначення енергії на сьогоднішній день немає.

У науковій літературі термін «енергія» розуміється нерідко як синонім понять поля і випромінювання. Енергія – фізична величина. Але вона не локалізується в просторі і не має характеру субстанції, здатної мати масу.

Маса як фізичне поняття

Масою у фізиці прийнято вважати міру наявності в тілі речовини, а також міру інерції якого-небудь тіла по відношенню до якоїсь силі, що діє на нього. Маса вважається абсолютною величиною і може мати свої еталони.

У свій час Альберт Ейнштейн ввів у науку формулу, де визначається співвідношення між масою і енергією. Відповідно до цієї трактуванні, енергія (E) дорівнює масі тіла (м), помноженої на квадрат швидкості світла (з). Таким чином, релятивістська фізика затвердила еквівалентність енергії і маси. З формули випливає, що в міру збільшення швидкості маса тіла зростає.

Розрізняють масу спокою і релятивістську масу. Прийнято вважати, що при наближенні швидкості до світловим значень маса стає нескінченно великою. Це співвідношення робить неможливою для будь-якого фізичного об’єкта перевищення світлової швидкості: в іншому разі довелося б визнати, що тіло, рухоме зі швидкістю світла, має нескінченну масу, що знаходиться за рамками здорового глузду і досвіду.

Особливе місце у фізичній картині світу займає фотон. Вчені домовилися вважати, що ця частка не має маси спокою. Зупинити світло поки що ні в кого не вийшло. Фізики досі ламають голову: якщо енергія здатна спочивати в масі, то звідки береться енергія у фотона, безмассовой частинки?

Фізика таїть в собі безліч загадок. І далеко не всі її поняття поділяються більшістю вчених – навіть зі світовим ім’ям.