характеристик тел, одним из неотъемлемых свойств материи.
До конца XIX века масса считалась неизменным свойством частиц вещества, не зависящим от скорости их движения. Исследования и опыты по определению светового давления, опыты с быстро движущимися электронами показали, что их масса меняется вместе со скоростью.
В теории относительности этот закон был распространен на любые частицы вещества: атомы, нейтроны, электроны и др.
Масса тел и частиц, движущихся с большой скоростью (соизмеримой со скоростью света), будет больше массы покоя.
Эйнштейн в теории относительности вывел исключительно важную закономерность в соотношении между массой m и энергией Е тел (частиц), а именно E = mc2.
Это соотношение выражает закон взаимосвязи массы и энергии для любых тел, элементарных частиц и полей, подтверждая неразрывность движения и материи, оно подчеркивает общность всех видов энергии. Закон зависимости массы от скорости и закон взаимосвязи между массой и энергией получили экспериментальное подтверждение при ядерных реакциях, они имеют большое значение при расчетах ядерных процессов. Эти закономерности лежат в основе теории современной ядерной физики.
Так как с2 является величиной постоянной, то всякое изменение энергии тела влечет за собой соответствующее изменение его массы, следовательно, количество энергии тела может оцениваться и величиной его массы. Поэтому не должно представляться странным выражение: «Солнце ежеминутно излучает энергию в количестве, равном 250х106 т».
Все тела с одинаковой массой содержат одинаковое количество энергии. Чтобы оценить энергию 1 г любого тела (металла, угля, песка и др.), надо в соотношение Эйнштейна поставить вместо m единицу, а вместо с – значение скорости света (3х1010 см/с). Тогда, тело с массой 1 г обладает энергией, равной 9х1020 эрг или 2,15х1013 кал или 9х1013 Дж, что соответствует количеству энергии, выделяющейся при сжигании около 3000 т каменного угля.
Из показанного примера следует, что природа располагает неисчислимыми запасами энергии, даже малой части которых достаточно для удовлетворения потребностей в энергии всего человечества. Однако в настоящее время освобождение и использование этой энергии является пока еще сложной проблемой.
Прежде чем приступить к рассмотрению вопросов, связанных с количественным выражением значений энергии, предлагается рассмотреть единицы измерения энергии и их количественные соотношения, вытекающие из эквивалентности различных физических форм энергии (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Соотношения между энергетическими единицами
1кг массы вещества соответствует 5,61х1022 МэВ или 0,603х1024 а.е.м., а 1 а.е.м., в свою очередь, соответствует 1,66х10—27 кг массы вещества.
В качестве единицы измерения энергии элементарных частиц в атомной
