Mūsų Saulės masė yra 1,99 × 10 27 tonos – 330 tūkstančių kartų sunkesnė už Žemę. Tačiau tai toli nuo ribos. Sunkiausia atrasta žvaigždė R136a1 sveria net 256 Saules. Arčiausiai mūsų esanti žvaigždė A vos viršijo dešimtadalį mūsų žvaigždės aukščio. Žvaigždės masė gali stulbinamai skirtis – bet ar yra tam riba? Ir kodėl tai taip svarbu astronomams?
Mišios yra vienos svarbiausių ir neįprastos savybėsžvaigždės. Iš jo astronomai gali tiksliai nustatyti žvaigždės amžių ir tolesnį jos likimą. Be to, masyvumas lemia žvaigždės gravitacinio suspaudimo stiprumą - pagrindinę sąlygą, kad žvaigždės šerdis „užsilieptų“ termobranduolinėje reakcijoje ir pradžioje. Todėl masė yra prasmingas žvaigždžių kategorijos kriterijus. Per lengvi objektai, tokie kaip , tikrai negalės blizgėti, o per sunkūs patenka į ekstremalių tipo objektų kategoriją.
Ir tuo pačiu metu mokslininkai vos gali apskaičiuoti žvaigždės masę – vienintelė žvaigždė, kurios masė tiksliai žinoma, yra mūsų. Mūsų Žemė padėjo įnešti tokį aiškumą. Žinodami planetos masę ir jos greitį, galite apskaičiuoti pačios žvaigždės masę pagal Trečiąjį Keplerio dėsnį, modifikuotą garsaus fiziko Izaoko Niutono. Johannesas Kepleris atrado ryšį tarp atstumo nuo planetos iki žvaigždės ir greičio pilnas apsisukimas planetų aplink žvaigždę, o Niutonas savo formulę papildė žvaigždės ir planetos masėmis. Modifikuotą Trečiojo Keplerio dėsnio versiją dažnai naudoja astronomai – ne tik žvaigždžių, bet ir kitų kartu sudarančių kosminių objektų masei nustatyti.
Kol kas apie tolimus šviesulius galime tik spėlioti. Pažangiausias (tikslumo požiūriu) yra žvaigždžių sistemų masės nustatymo metodas. Jo paklaida yra „tik“ 20–60%. Šis netikslumas yra labai svarbus astronomijai – jei Saulė būtų 40% lengvesnė ar sunkesnė, gyvybė Žemėje nebūtų atsiradusi.
Matuojant pavienių žvaigždžių masę, šalia kurių nėra matomų objektų, kurių orbitą būtų galima panaudoti skaičiavimams, astronomai daro kompromisą. Šiandien skaitoma, kad vienos žvaigždės masė vienoda. Mokslininkams padeda ir žvaigždės masės ir šviesumo santykis, nes abi šios charakteristikos priklauso nuo branduolinių reakcijų stiprumo ir žvaigždės dydžio – tiesioginių masės rodiklių.
Žvaigždės masės vertė
Žvaigždžių masyvumo paslaptis slypi ne kokybėje, o kiekybėje. Mūsų Saulę, kaip ir daugumą žvaigždžių, 98% sudaro du lengviausi gamtos elementai – vandenilis ir helis. Tačiau tuo pačiu metu jame yra 98% visos masės!
Kaip tokios lengvos medžiagos gali susiburti į didžiulius degančius kamuolius? Tam reikia erdvės be didelių kosminių kūnų, daug medžiagos ir pradinio postūmio – kad pirmieji kilogramai helio ir vandenilio imtų traukti vienas kitą. Molekuliniuose debesyse, kur gimsta žvaigždės, niekas netrukdo kauptis vandeniliui ir heliui. Jų tiek daug, kad gravitacija pradeda jėga stumti vandenilio atomų branduolius. Taip prasideda termobranduolinė reakcija, kuri vandenilį paverčia heliu.
Logiška, kad kuo didesnė žvaigždės masė, tuo didesnis jos šviesumas. Iš tiesų, masyvioje žvaigždėje yra daug daugiau vandenilio „kuro“, skirto termobranduolinei reakcijai, o gravitacinis suspaudimas, kuris aktyvuoja procesą, yra stipresnis. Įrodymas yra masyviausioje žvaigždėje R136a1, paminėtoje straipsnio pradžioje – būdama 256 kartus sunkesnė, ji šviečia 8,7 milijono kartų ryškiau nei mūsų žvaigždė!
Tačiau turi ir masyvumas nugaros pusė: dėl procesų intensyvumo viduje vykstančiose termobranduolinėse reakcijose greičiau „dega“ vandenilis. Todėl masyvios žvaigždės kosminiu mastu negyvena labai ilgai – kelis šimtus ar net dešimtis milijonų metų.
- Įdomus faktas: kai žvaigždės masė yra 30 kartų didesnė už Saulės masę, ji gali gyventi ne ilgiau kaip 3 milijonus metų – nepaisant to, kiek jos masė yra 30 kartų didesnė už Saulę. Taip yra dėl Edingtono spinduliuotės ribos viršijimo. Transcendentinės žvaigždės energija tampa tokia galinga, kad ji srautais išplėšia žvaigždės materiją – ir kuo žvaigždė masyvesnė, tuo didesnis masės praradimas.
Aukščiau pažvelgėme į pagrindinį fiziniai procesai, susijęs su žvaigždės mase. Dabar pabandykime išsiaiškinti, kurios žvaigždės gali būti "pagamintos" su jų pagalba.
Ilgėjant kosminių skrydžių trukmei, gydytojai iškėlė klausimą, ar reikia stebėti astronautų svorį.
Perėjimas į kitą buveinę neabejotinai veda prie kūno pertvarkymo, įskaitant skysčių srautų jame perskirstymą.
Nesvarumo būsenoje keičiasi kraujotaka – nuo apatinės galūnės nemaža jo dalis atitenka krūtinė ir galva.
Stimuliuojamas organizmo dehidratacijos procesas ir žmogus krenta svoris.
Tačiau net penktadalio vandens, kurio žmogaus organizme yra 60-65 %, praradimas yra labai pavojingas organizmui.
Todėl gydytojams prireikė patikimo prietaiso, leidžiančio nuolat stebėti astronautų kūno svorį skrydžio metu ir ruošiantis grįžti į Žemę.
Įprastos „žemiškos“ svarstyklės nustato ne masę, o kūno svorį - tai yra gravitacijos jėgą, kuria jis spaudžia įrenginį.
Esant nulinei gravitacijai, toks principas yra nepriimtinas – ir dulkių dėmė, ir konteineris su kroviniu, skirtingos masės, turi tą patį svorį – nulį.
Kurdami kūno svorio matuoklį be gravitacijos, inžinieriai turėjo vadovautis kitu principu.
Masės matuoklio veikimo principas
Kūno masės matuoklis nulinės gravitacijos sąlygomis yra pastatytas pagal harmoninio osciliatoriaus grandinę.
Kaip žinoma, spyruoklės apkrovos laisvųjų svyravimų laikotarpis priklauso nuo jos masės. Taigi osciliatorių sistema perskaičiuoja specialios platformos svyravimų periodą su astronautu ar kokiu nors objektu ant jos padėto iki masės.
Kūnas, kurio masė turi būti matuojama, yra pritvirtintas prie spyruoklės taip, kad galėtų laisvai svyruoti išilgai spyruoklės ašies.
Laikotarpis T (\displaystyle T)šie svyravimai yra susiję su kūno svoriu M (\displaystyle M) santykis:
T = 2 π M K (\displaystyle T=2\pi (\sqrt (\frac (M)(K))))kur K yra spyruoklės elastingumo koeficientas.
Taigi, žinant K (\displaystyle K) ir matavimas T (\displaystyle T), galima rasti M (\displaystyle M).
Iš formulės aišku, kad svyravimų periodas nepriklauso nei nuo amplitudės, nei nuo gravitacijos pagreičio.
Įrenginys
„Kėdės“ tipo įrenginys susideda iš keturių dalių: platformos astronautui sėdėti (viršutinė dalis), pagrindo, pritvirtinto prie stoties „grindų“ (apatinės dalies), stovo ir mechaninės vidurinės dalies. , taip pat elektroninis skaitymo blokas.
Prietaiso dydis: 79,8 x 72 x 31,8 cm. Medžiaga: aliuminis, guma, organinis stiklas. Prietaiso svoris yra apie 11 kilogramų.
Viršutinė prietaiso dalis, ant kurios astronautas guli su krūtine, susideda iš trijų dalių. Prie viršutinės platformos pritvirtintas stačiakampis organinio stiklo lapas. Smakro atrama astronautui tęsiasi nuo platformos galo ant metalinio strypo.
Apatinė prietaiso dalis yra pasagos formos pagrindas, prie kurio pritvirtinta mechaninė prietaiso dalis ir skaitymo matavimo blokas.
Mechaninė dalis susideda iš vertikalaus cilindrinio statramsčio, išilgai kurio antrasis cilindras juda išorėje ant guolių. Kilnojamojo cilindro išorėje yra du smagračiai su kamščiais, skirti judamąjai sistemai užfiksuoti vidurinėje padėtyje.
Formuota kosmonauto kūno platforma, kuri lemia jo masę, yra pritvirtinta prie judamojo cilindro viršutinio galo dviem vamzdiniais laikikliais.
Prie apatinės judamojo cilindro pusės pritvirtintos dvi rankenos su gaidukais galuose, kurių pagalba į rankenas įleidžiami kilnojamos sistemos kamščiai.
Išorinio cilindro apačioje yra atrama kojoms astronautui, kuri turi du guminius dangtelius.
Metalinis strypas juda cilindrinio stovo viduje, viename gale įtaisytas viršutinėje platformoje; Priešingame strypo gale yra plokštelė, kurios abiejose pusėse pritvirtintos dvi spyruoklės, kurios nesvarumo sąlygomis nustato prietaiso judėjimo sistemą vidurinėje padėtyje. Stovo apačioje yra pritvirtintas magnetoelektrinis jutiklis, kuris fiksuoja judančios sistemos virpesių periodą.
Jutiklis automatiškai atsižvelgia į svyravimo periodo trukmę tūkstantosios sekundės dalies tikslumu.
Kaip parodyta aukščiau, „kėdės“ vibracijos dažnis priklauso nuo apkrovos masės. Taigi, astronautui tereikia šiek tiek pasisupti ant tokių sūpynių, o po kurio laiko elektronika apskaičiuos ir parodys matavimo rezultatą.
Norint išmatuoti astronauto kūno svorį, pakanka 30 sekundžių.
Vėliau paaiškėjo, kad „kosminės svarstyklės“ yra daug tikslesnės nei medicininės, naudojamos kasdieniame gyvenime.
|
Istorija
Leningrado specialiajame projektavimo ir technologijų biure „Biofizpribor“ (SKTB „Biofizpribor“) ne vėliau kaip 1976 m. buvo sukurtas prietaisas astronauto kūno svoriui matuoti.
Kuri dabar dirba Tarptautinėje kosminė stotis, skaitykite:
„...tęsėme preliminarų mūsų Sojuz krovinių surinkimą, įskaitant asmeninę 1,5 kg kvotą, ir supakavome kitus asmeninius daiktus grąžinimui į Žemę“.
pagalvojo apie tai. Gerai, astronautai iš orbitos gali pasiimti 1,5 kg daiktų. Bet kaip jie nustatys savo masę nesvarumo (mikrogravitacijos) sąlygomis?
1 variantas – apskaita. Visi erdvėlaivyje esantys daiktai turi būti iš anksto pasverti. Turėtų būti gerai žinoma, kiek sveria rašiklio dangtelis, kojinė ir „flash drive“.
2 variantas – išcentrinis. Išvyniojame objektą ant kalibruotos spyruoklės; Iš spyruoklės kampinio greičio, sukimosi spindulio ir deformacijos apskaičiuojame jos masę.
3 variantas – antrasis Niutonas (F=ma). Spyruokle stumiame kūną ir matuojame jo pagreitį. Žinodami spyruoklės stūmimo jėgą, gauname masę.
Paaiškėjo, kad tai ketvirtas.
Naudojama spyruoklės svyravimo periodo priklausomybė nuo prie jos pritvirtinto kūno masės.
Kūno masės ir mažų masių matuoklis be gravitacijos „IM-01M“ (masės matuoklis): 
„IM“ buvo naudojamas Salyut ir Mir stotyse. Pačios masės matuoklio svoris buvo 11 kg, svėrimas užtruko pusę minutės, per kurį prietaisas tiksliai išmatavo platformos svyravimo su kroviniu periodą.
Štai kaip šią procedūrą aprašo Valentinas Lebedevas savo „Kosmonauto dienoraštyje“ (1982):
„Tai pirmas kartas, kai turime sverti save kosmose. Akivaizdu, kad įprastos svarstyklės čia neveikia, nes mūsų svarstyklės, kitaip nei žemėje, veikia kitokiu principu svyruojanti platforma ant spyruoklių.
Prieš svėrimą nuleidžiu platformą, suspausdamas spyruokles, prie spaustukų, atsigulu ant jos, stipriai prisispaudęs prie paviršiaus ir pasitvirtinau, sugrupuodamas kūną, kad jis nekabėtų, apvynioju kojas ir rankas aplink profilio atramą. platformos. Paspaudžiu užraktą. Lengvas stumtelėjimas ir pajuntu vibracijas. Jų dažnis rodomas indikatoriuje skaitmeniniu kodu. Aš perskaitau jo vertę, atėmiau platformos vibracijos dažnio kodą, išmatuotą be žmogaus, ir pagal lentelę nustatau savo svorį.
Orbitinė pilotuojama stotis „Almaz“, masės matuoklio numeris 5: 
Modernizuota šio įrenginio versija dabar yra Tarptautinėje kosminėje stotyje:
Tiesą sakant, 1 parinktis (preliminarus visko svėrimas) vis dar naudojama bendrajai kontrolei, o 3 parinktis (antrasis Niutono dėsnis) naudojama erdvės linijinio pagreičio masės matavimo prietaiso svėrimo įrenginyje (
Masės samprata kelia daug klausimų: ar kūnų masė priklauso nuo jų greičio? Ar masė yra priedas sujungiant kūnus į sistemą (t.y. m12 = m1 + m2)? Kaip išmatuoti kūno masę erdvėje?
Į šiuos klausimus skirtingi fizikos mokytojai atsako skirtingai, tad nenuostabu, kad pirmasis įsakymas jaunas specialistas Kai kas nors ateina dirbti į mokslinių tyrimų institutą, „pamiršta viską, ko išmokai mokykloje“. Šiame puslapyje supažindinsiu su specialistų, kurie susiduria su šiomis problemomis, požiūriu mokslinis darbas. Tačiau pirmiausia atidžiau pažvelkime į fizinę masės sąvokos reikšmę.
Jau kalbėjau apie matematinį-geometrinį masės interpretavimą kaip keturmatės erdvės/laiko geodezinių linijų kreivumą, tačiau savo 1905 m. darbe Einšteinas suteikė masei fizikinę prasmę, įvesdamas į fiziką ramybės energijos sąvoką.
Šiandien, kalbėdami apie masę, fizikai turi omenyje koeficientą, nustatytą pagal formulę:
m2=E2/c4-p2/c2 (1)
Visose formulėse naudojami šie užrašai (jei nenurodyta kitaip):
Tokia masė nekinta pereinant iš vienos inercinės atskaitos sistemos į kitą inercinę sistemą. Tai lengva patikrinti, jei naudojate E ir p Lorenco transformaciją, kur v yra vienos sistemos greitis kitos atžvilgiu, o vektorius v nukreiptas išilgai x ašies:
(2)
Taigi, skirtingai nei E ir p, kurie yra 4 dimensijų vektoriaus komponentai, masė yra Lorenco invariantas.
Maisto apmąstymams:
Lorenco transformacija yra viso Einšteino formulių pasaulio pagrindas. Tai grįžta prie teorijos, kurią pasiūlė fizikas Hendrikas Antonas Lorentzas. Trumpai tariant, esmė yra tokia: greitai judančio kūno išilginiai - judėjimo kryptimi - matmenys sumažėja. Dar 1909 metais garsus austrų fizikas Paulas Erenfestas abejojo šia išvada. Štai jo prieštaravimas: tarkime, kad judantys objektai tikrai yra suploti. Gerai, atlikime eksperimentą su disku. Mes jį pasuksime, palaipsniui didindami greitį. Disko dydis, kaip sako ponas Einšteinas, sumažės; be to, diskas bus iškraipytas. Kai sukimosi greitis pasieks šviesos greitį, diskas tiesiog išnyks.
Einšteinas buvo šokiruotas, nes Ehrenfestas buvo teisus. Reliatyvumo teorijos kūrėjas paskelbė porą savo kontrargumentų vieno iš specialiųjų žurnalų puslapiuose, o vėliau padėjo savo oponentui gauti fizikos profesoriaus pareigas Nyderlanduose, kurių jis jau seniai siekė. Ehrenfestas ten persikėlė 1912 m. Savo ruožtu mūsų minėtas Erenfesto atradimas dingsta iš knygų apie dalinę reliatyvumo teoriją puslapių: vadinamasis Ehrenfesto paradoksas.
Tik 1973 m. Ehrenfesto spekuliacinis eksperimentas buvo pritaikytas praktiškai. Fizikas Thomas E. Phippsas nufotografavo milžinišku greičiu besisukantį diską. Šios nuotraukos (darytos naudojant blykstę) turėjo būti Einšteino formulių įrodymas. Tačiau čia buvo klaida. Disko matmenys – priešingai teorijai – nepasikeitė. Dalinės reliatyvumo teorijos paskelbtas „išilginis suspaudimas“ pasirodė esąs didžiausia fikcija. Phippsas išsiuntė pranešimą apie savo darbą populiaraus žurnalo „Nature“ redaktoriams. Ji tai atmetė. Galiausiai straipsnis buvo paskelbtas tam tikro specialaus žurnalo, leidžiamo nedideliu tiražu Italijoje, puslapiuose. Tačiau niekas jo neperspausdino. Sensacijos nebuvo. Straipsnis liko nepastebėtas.
Ne mažiau nuostabus yra eksperimentų, kurių metu jie bandė užfiksuoti laiko išsiplėtimą judėjimo metu, likimas.
Beje, iš (1) santykio gaunama garsioji Einšteino išraiška likusiai energijai E0=mc2 (jei p=0). . O jeigu greičio vienetu imtume šviesos greitį, t.y. padėkite c = 1, tada kūno masė lygi jo ramybės energijai. O kadangi energija išsaugoma, tai masė yra užkonservuotas dydis, kuris nepriklauso nuo greičio. Čia yra atsakymas į
pirmas klausimas Ir būtent likusi energija, „snaudžianti“ masyviuose kūnuose, iš dalies išsiskiria cheminių ir ypač branduolinių reakcijų metu.
Dabar pažvelkime į adityvumo klausimą:
Norint pereiti prie kitos inercinės atskaitos sistemos, reikia taikyti Lorenco transformacijas kūnui ramybės būsenoje pradiniame kadre. Šiuo atveju iš karto gaunamas ryšys tarp kūno energijos ir impulso bei jo greičio:
(3)
Pastaba: šviesos dalelės, fotonai, yra bemasės. Todėl iš aukščiau pateiktų lygčių išplaukia, kad fotonui v = c.
Energija ir impulsas yra priedai. Dviejų laisvųjų kūnų bendra energija yra lygi jų energijų sumai (E = E1 + E2), kurių impulsas panašus. Bet jei šias sumas pakeisime į formulę (1), tai pamatysime
Pasirodo, kad bendra masė priklauso nuo kampo tarp impulsų p1 ir p2.
Iš to išplaukia, kad dviejų fotonų sistemos masė, kurios energija yra E, yra lygi 2E/c2, jei jie skrenda priešingomis kryptimis, ir nuliui, jei jie skrenda ta pačia kryptimi. Tai labai neįprasta žmogui, pirmą kartą susidūrusiam su reliatyvumo teorija, bet tai faktas! Niutono mechanika, kur masė yra adityvi, neveikia greičiu, panašiu į šviesos greitį. Masės adityvumo savybė iš formulių išplaukia tik riboje, kai v< Taigi, norint įgyvendinti reliatyvumo ir šviesos greičio pastovumo principą, būtinos Lorenco transformacijos, iš kurių išplaukia, kad impulso ir greičio santykis pateikiamas pagal (3) formulę, o ne pagal Niutono formulę p = mv. Prieš šimtą metų, pasitelkę mąstymo inerciją, jie bandė Niutono formulę perkelti į reliatyvistinę fiziką, ir taip kilo mintis apie reliatyvistinę masę, kuri auga didėjant energijai, taigi ir greičiui. Formulė m=E/c2, šiandienos požiūriu, yra artefaktas, sukeliantis sumaištį galvose: viena vertus, fotonas yra bemasis, o iš kitos – turi masę. Kodėl E0 žymėjimas yra prasmingas? Kadangi energija priklauso nuo atskaitos sistemos, o indeksas nulis šiuo atveju rodo, kad tai yra energija poilsio rėme. Kodėl žymėjimas m0 (ramybės masė) yra nepagrįstas? Nes masė nepriklauso nuo atskaitos sistemos. Prie kylančios painiavos taip pat prisideda teiginys apie energijos ir masės lygiavertiškumą. Iš tiesų, kai yra masė, yra ir ją atitinkanti energija: ramybės energija E0=mc2. Tačiau kai yra energijos, ne visada yra masė. Fotono masė lygi nuliui, o jo energija – nulis. Dalelių energijos kosminiuose spinduliuose arba šiuolaikiniuose greitintuvuose yra daug kartų didesnės už jų masę (vienetais, kur c = 1). Išskirtinį vaidmenį formuojant šiuolaikinę reliatyvistinę kalbą suvaidino R. Feynmanas, šeštajame dešimtmetyje sukūręs reliatyvistiškai nekintamą perturbacijų teoriją kvantinio lauko teorijoje apskritai ir kvantinėje elektrodinamikoje konkrečiai. 4 vektorių energijos išsaugojimas – impulsas yra garsiosios Feynmano diagramų arba, kaip jos kitaip vadinamos, Feynmano grafikų, technikos pagrindas. Visuose savo moksliniuose darbuose Feynmanas vartojo masės sąvoką, pateiktą pagal (1) formulę. Fizikai, pradėję pažintį su reliatyvumo teorija nuo Landau ir Lifshitzo lauko teorijos arba Feynmano mokslo straipsnių, nebegalėjo sugalvoti, kaip kūno masę vadinti energija, padalyta iš c2. , tačiau populiariame pristatyme (įskaitant garsiąsias Feynmano paskaitas apie fiziką) šis artefaktas išliko. Ir tai yra labai liūdnas faktas, kurio dalinio paaiškinimo, man regis, reikia ieškoti tame, kad net ir didžiausi fizikai, pereidami nuo mokslinės prie švietėjiškos veiklos, stengiasi prisitaikyti prie plataus skaitytojų rato sąmonės. iškeltas m=E/c2 Norint atsikratyti tokių „klaidų“, būtina reliatyvumo teorijos mokomojoje literatūroje perimti vieningą šiuolaikinę mokslinę terminiją. Lygiagretus šiuolaikinių ir seniai pasenusių simbolių ir terminų naudojimas primena Marso zondą, kuris sudužo 1999 m., nes viena iš jo kūrime dalyvavusių įmonių naudojo colius, o kitos – metrinę sistemą. Šiandien fizika priartėjo prie klausimo apie tikrai elementariųjų dalelių, tokių kaip leptonai ir kvarkai, ir dalelių, tokių kaip protonas ir neutronas, vadinamų hadronais, masės prigimtį. Šis klausimas glaudžiai susijęs su vadinamųjų Higso bozonų paieška ir su vakuumo sandara bei raida. Ir čia žodžiai apie masės prigimtį, žinoma, reiškia nekintamąją masę m, apibrėžtą (1) formulėje, o ne reliatyvistinę masę, kuri tiesiog reiškia bendrą laisvos dalelės energiją. Reliatyvumo teorijoje masė nėra inercijos matas. (formulė F-ma). Inercijos matas yra visa kūno ar kūnų sistemos energija. Fizikai prie dalelių neklijuoja jokių etikečių, ypač tų, kurios atitinka Niutono masės idėją. Juk ir bemases daleles fizikai laiko dalelėmis. Atsižvelgiant į tai, kas ką tik buvo pasakyta, nenuostabu, kad spinduliuotė perduoda energiją iš vieno kūno į kitą, taigi ir inerciją. Ir trumpa santrauka: Masės reikšmė visose atskaitos sistemose yra vienoda, ji yra nekinta, nepaisant to, kaip dalelė juda Klausimas "Ar energija turi ramybės masę?" neturi prasmės. Masę turi ne energija, o kūnas (dalelė) arba dalelių sistema. Vadovėlių autoriai, kurie iš E0=mc2 daro išvadą, kad „energija turi masę“, tiesiog rašo beprasmę frazę. Masę ir energiją galima atpažinti tik pažeidžiant logiką, nes masė yra reliatyvistinis skaliaras, o energija yra 4 vektoriaus komponentas. Pagrįsta terminologija tai gali skambėti tik: „Poilsio energijos ir masės lygiavertiškumas“. Kaip išmatuoti kūno masę erdvėje? Taigi žinome, kad masė yra pagrindinis fizinis dydis, lemiantis inercines ir gravitacines kūno fizines savybes. Reliatyvumo teorijos požiūriu kūno masė m apibūdina jo ramybės energiją, kuri pagal Einšteino santykį: , kur yra šviesos greitis. Niutono gravitacijos teorijoje masė yra universaliosios gravitacijos jėgos, kuri traukia visus kūnus vienas prie kito, šaltinis. Jėga, kuria masės kūnas traukia masės kūną, nustatoma pagal Niutono gravitacijos dėsnį: Masės inercines savybes nereliatyvistinėje (niutono) mechanikoje lemia santykis. Iš to, kas išdėstyta aukščiau, galite išsiversti bent jau trys būdai, kaip nustatyti kūno svorį esant nulinei gravitacijai. Galite sunaikinti (visą masę paversti energija) tiriamą kūną ir išmatuoti išsiskyrusią energiją – naudodami Einšteino santykį, kad gautumėte atsakymą. (Tinka labai mažiems kūnams – pavyzdžiui, taip galima sužinoti elektrono masę). Tačiau net blogas teoretikas neturėtų siūlyti tokio sprendimo. Sunaikinus vieną kilogramą masės, kietosios gama spinduliuotės pavidalu išsiskiria 2,1017 džaulių šilumos Naudodami bandomąjį kūną išmatuokite jį veikiančią traukos jėgą nuo tiriamo objekto ir, žinodami atstumą, naudodami Niutono ryšį, raskite masę (analogiškai Cavendish eksperimentui). Tai sudėtingas eksperimentas, kuriam reikia sudėtingų metodų ir jautrios įrangos, tačiau šiandien nieko neįmanomo tokiame kilogramo ar didesnio (aktyviosios) gravitacinės masės matavime gana tinkamu tikslumu. Tiesiog tai rimta ir subtili patirtis, kurią turite pasiruošti prieš paleidžiant laivą. Žemiškose laboratorijose Niutono dėsnis buvo išbandytas puikiu tikslumu santykinai mažoms masėms atstumu nuo vieno centimetro iki maždaug 10 metrų. Atlikite kūną tam tikra žinoma jėga (pavyzdžiui, pritvirtinkite prie kūno dinamometrą) ir išmatuokite jo pagreitį, o pagal santykį raskite kūno masę (Tinka vidutinio dydžio kūnams). Galite naudoti impulso išsaugojimo dėsnį. Norėdami tai padaryti, turite turėti vieną žinomos masės kūną ir išmatuoti kūnų greitį prieš ir po sąveikos. Geriausias būdas kūno svėrimas – jo inertinės masės matavimas/lyginimas. Ir būtent šis metodas labai dažnai naudojamas atliekant fizinius matavimus (ir ne tik nesvarumo sąlygomis). Kaip tikriausiai prisimenate iš Asmeninė patirtis o iš fizikos kurso prie spyruoklės pritvirtintas svoris svyruoja labai specifiniu dažniu: w = (k/m)1/2, kur k – spyruoklės standumas, m – svarmens masė. Taigi, išmatavus svarelio virpesių dažnį ant spyruoklės, reikiamu tikslumu galima nustatyti jo masę. Be to, visiškai nesvarbu, ar yra nesvarumas, ar ne. Esant nulinei gravitacijai, matuojamos masės laikiklį patogu pritvirtinti tarp dviejų priešinga kryptimi ištemptų spyruoklių. (Norėdami linksmybių, galite nustatyti, kaip skalės jautrumas priklauso nuo išankstinio spyruoklių įtempimo). IN Tikras gyvenimas Tokios svarstyklės naudojamos drėgmei ir tam tikrų dujų koncentracijai nustatyti. Pjezoelektrinis kristalas naudojamas kaip spyruoklė, kurios natūralų dažnį lemia jo standumas ir masė. Ant kristalo padengiama danga, kuri selektyviai sugeria drėgmę (arba tam tikras dujų ar skysčio molekules). Dangoje užfiksuotų molekulių koncentracija yra tam tikroje pusiausvyroje su jų koncentracija dujose. Molekulės, užfiksuotos dangos, šiek tiek keičia kristalo masę ir atitinkamai jo paties vibracijų dažnį, kuris nustatomas elektroninė grandinė(atminkite, sakiau, kad kristalas yra pjezoelektrinis)... Tokios "svarstyklės" yra labai jautrios ir leidžia nustatyti labai mažas vandens garų ar kai kurių kitų dujų koncentracijas ore. Taip, jei atsitiko, kad esate nulinėje gravitacijos vietoje, atsiminkite, kad svorio nebuvimas nereiškia masės nebuvimo, o jei atsitrenkiate į jūsų šoną erdvėlaivis mėlynės ir iškilimai bus tikri Įpėdiniai (1117 straipsnis). Prašymams pripažinti testamentą negaliojančiu taikomas bendras trejų metų ieškinio senaties terminas (DK 196 str.). skyrius III Problemos paveldėjimo pagal testamentą instituto teisinis reguliavimas ir plėtros perspektyvos. §1 Kai kurios paveldėjimo pagal testamentą instituto teisinio reguliavimo naujovės ir problemos. Padidėjęs... Dėsningumai, nepaisant mūsų žinių apie reiškinių prigimtį. Kiekvienas poveikis turi savo priežastį. Kaip ir visa kita fizikoje, determinizmo samprata pasikeitė tobulėjant fizikai ir visiems gamtos mokslams. XIX amžiuje galutinai susiformavo ir įsitvirtino Niutono teorija. Didelį indėlį į jo formavimą įnešė P.S. Laplasas (1749 - 1827). Jis buvo klasikinių kūrinių autorius dangaus mechanika Ir...
arba tiksliau.
, kur yra vektorius
