Що таке маса?

Маса – фізична величина, що відповідає здатності фізичних тіл зберігати своє поступальний рух (інертності), а також характеризує кількість речовини.

Під масою розуміють два різних властивості речовини:

* Інертна маса, яка характеризує міру інертності тіл і фігурує у другому законі Ньютона;
* Гравітаційна маса, яка визначає, з якою силою тіло взаємодіє із зовнішніми гравітаційними полями (пасивна гравітаційна маса) і яке гравітаційне поле створює саме це тіло (активна гравітаційна маса).

Як встановлено експериментально, ці дві маси пропорційні один одному. Не було виявлено ніяких відхилень від цього закону, тому коефіцієнт пропорційності зазвичай вибирають рівним одиниці і говорять про рівність інертної і гравітаційної мас. Рівність інертної і гравітаційної мас складає зміст слабкого принципу еквівалентності – складової частини ейнштейнівська принципу еквівалентності, який є одним з основних положень загальної теорії відносності. На рівність інертної і гравітаційної мас звернув увагу ще Ньютон, він же вперше перевірив цей закон з точністю порядку 10 ^ -3. З іншого боку, можна сказати, що перша перевірка принципу еквівалентності була виконана ще Галілеєм, який відкрив універсальність вільного падіння – як стало зрозуміло пізніше, незалежність прискорення вільного падіння від матеріалу, з якого складається тіло, є наслідком рівності інертної і гравітаційної мас. На сьогоднішній день слабкий принцип еквівалентності експериментально перевірено з дуже високим ступенем точності (3 * 10 ^ -13).

Маса в класичній механіці є величина адитивна (маса системи дорівнює сумі мас складових її тіл) і інваріантна щодо зміни системи відліку. Маса інваріантна і в релятивістській механіці, хоча тут під масою розуміється маса спокою – довжина 4-вектора імпульсу даного тіла, лоренц-інваріантна величина. Введення так званої релятивістської маси, що залежить від швидкості тіла, використовувалося в ранніх роботах по теорії відносності. В даний час терміни «релятивістська маса» і «маса спокою» вважаються застарілими (див., наприклад, дискусію в «Успіхи фізичних наук», вип.12, 2000). У релятивістському випадку маси неадитивні.

Існують об'єкти з нульовою масою. Так, фотон, гравітон, глюон є безмасовими частками (у вакуумі). Всі вони зобов'язані рухатися зі швидкістю світла (c ~ 300000 км / сек). У той же час, наприклад, система з двох фотонів з енергією E, що рухаються в протилежних напрямках, володіє ненульовий масою m = 2E / c ^ 2. Тіла з ненульовою масою завжди рухаються зі швидкістю, меншою швидкості світла.

Існування маси у часток в Стандартної Моделі фізики елементарних частинок пояснюється взаємодією часток з полем бозонів Хіггса.

В системі СІ маса вимірюється в кілограмах. У системі СГС використовуються грами. Іноді використовуються також інші одиниці вимірювання маси.



Джерело: Вікіпедія


Category: Наука та освіта

Comments (Прокоментуй!)

There are no comments yet. Why not be the first to speak your mind.

Leave a Reply