Универсальный закон природы или закон взаимосвязи массы и энергии

Весь сыр-бор разгорелся из факта постоянства скорости света в разных системах отсчёта, который противоречил классическому закону сложения скоростей. Выход из этого противоречия был найден Альбертом Эйнштейном в 1905 году путём создания теории, названной частной (специальной) теорией относительности.

Явления, описываемые теорией относительности, но противоречащие классической физике, называются релятивистскими явлениями (эффектами).

Одним из важнейших следствий теории относительности был вывод о существовании собственной энергии тел. Всякое тело массой m в состоянии покоя обладает собственной энергией E, равной произведению массы m на квадрат скорости света в вакууме.

E=mc2

Взрывы атомных бомб – вот вам и доказательства. В мире элементарных частиц происходят релятивистские эффекты.

Успешная работа ядерных энергетических установок, ускорителей заряженных частиц полностью подтверждают гипотезу Эйнштейна. Однако попытаемся разобраться поподробнее.

Из теории относительности следует, что масса системы взаимодействующих тел не равна сумме масс тел, входящих в систему. Эйнштейн первым предсказал ДЕФЕКТ МАСС, который отлично подтвердился при ядерных реакциях.

Если сумма масс покоя частиц, вступивших в ядерную реакцию, больше суммы масс покоя частиц продуктов реакции, то такая ядерная реакция происходит с выделением энергии.

Если дефект масс равен одному кг, то выход ядерной реакции:

E=mc2

E=1* (3*108)2= 9*1016Дж

При синтезе 1 кг гелия из водорода выделяется ~ 6,3 * 1014 Дж

Энергия термоядерного синтеза – основа территориальной целостности союзных государств, надежда на избавление от экономической колониальной зависимости.

Для освобождения протона или нейтрона (нуклонов) из атомного ядра, нужно совершить работу против ядерных сил притяжения. Энергия, необходимая для разделения атомного ядра на свободные протоны и нейтроны, называется ЭНЕРГИЕЙ СВЯЗИ ядра. Эта энергия связана через формулу Эйнштейна с дефектом масс.

Есть экспериментальный график зависимости удельной энергии связи атомных ядер от их массового числа (сумма числа протонов и нейтронов). В различных ядрах эта энергия лежит в пределах от 1 МэВ на нуклон до 9 МэВ на нуклон. Один мегаэлектронвольт равен 1 миллиону электронвольт.

1МэВ=106эВ=1,6 * 10-13Дж

Эти значения в сотни тысяч раз превосходят значения энергии связи электронов в атомах.

Энергия связи может рассматриваться как энергия, необходимая для полного распыления вещества тела на бесконечность с нулевой скоростью.

Какая внутренняя структура у протонов (адронов) и состоят ли они из других «настоящих» элементарных частиц (кварков) – ??? Ответ неоднозначный и по больших адронных коллайдерах и по токамаках.