Массы разных тел в природе. Помогите пж ну жен дополнительный материал!

Масса  одна из наиглавнейших физических величин. Сначало (XVIIXIX века) она описывала количество вещества в физическом объекте, от которого, по представлениям того медли, зависели как способность объекта противиться приложенной силе (инертность), так и гравитационные свойства  вес. Узко связана с понятиями энергия и импульс (по современным представлениям масса эквивалентна энергии покоя).

В современной физике понятие количество вещества имеет иной смысл, а под массой разумеют два различных характеристики физического объекта:

В традиционной механике  масса есть величина аддитивная (масса системы одинакова сумме масс составляющих её тел) и инвариантная условно смены системы отсчёта. В релятивистской механике масса неаддитивная, но тоже инвариантная величина, определяемая, как безусловная величина 4-вектора энергии-импульса.


2. Определение массы

Вероятные 4-импульсы тел с нулевой и положительной массой покоя. Векторы 4-импульса, построенные от точки скрещения осей до любой точки на зелёной гиперболе, имеют одну и ту же (положительную) длину, то есть массу частички, несущей этот четырёхимпульс, и различаются энергией и 4-скоростью частички. Ускорение частицы сводится к движению конца 4-импульса по гиперболе. Векторы четырёхимпульса, построенные от точки скрещения осей до хоть какой точки на голубых полупрямых, имеют нулевую длину и могут относиться только к частичкам нулевой массы (к примеру, фотонам). Энергия этих частиц (с точностью до коэффициента c) одинакова модулю их 3-импульса.

В специальной теории относительности под массой понимают модуль 4-вектора импульса:

где E  полная энергия свободного тела, p  его импульс, c  скорость света.

В случае случайной метрики места-времени (как в общей теории относительности) это определение просит некого обобщения:

Тут gik  метрический тензор, pi  4-импульс.

Определённая выше масса является релятивистским инвариантом, то есть она одна и та же во всех системах отсчёта. Если перейти в систему отсчёта, где тело лежит, то  масса определяется энергией покоя.

Неподражаемо просто выглядят эти определения в системе единиц, в которой скорость света принята за 1 (к примеру, в планковской либо же в принятой в физике простых частиц системе единиц, в которой масса, импульс и энергия измеряются в электронвольтах)

Следует, однако, отметить, что частички с нулевой массой (фотон и гипотетичный гравитон) двигаются в вакууме со скоростью света (c  300000 км/сек), и потому не существует системы отсчёта, в которой бы они покоились. Против, частички с ненулевой массой всегда движутся медлительнее скорости света.


2.1. Масса составных и нестабильных систем

Масса элементарной частички постоянна, и одинакова у всех частиц данного типа и их античастиц. Но, масса мощных тел, составленных из нескольких простых частиц (к примеру, ядра или атома) может зависеть от их внутреннего состояния.

Для системы, подверженной распаду (например, радиоактивному), величина энергии покоя определена только с точностью до постоянной Планка, делённой на время жизни. При описании таковой системы при поддержки квантовой механики комфортно считать массу всеохватывающей, с мнимой частью равной означенному m.


3. Единицы массы

В системе СИ масса измеряется в килограммах. В системе СГС используются граммы. Время от времени употребляются также иные единицы измерения массы.


Понятие массы было введено в физику Ньютоном, до этого естествоиспытатели оперировали с понятием веса. В труде Математические начала естественной философии Ньютон поначалу обусловил количество материи в физическом теле как произведение его плотности на объём. Далее он указал, что в том же смысле будет использовать термин масса. В конце концов, Ньютон вводит массу в законы физики: сначала во второй закон Ньютона (через количество движения), а потом  в закон тяготения, откуда сразу следует, что вес пропорционален массе.

Практически Ньютон употребляет только два осознания массы: как меры инерции и источника тяготения. Объяснение её как меры количества материи  не более чем приятная иллюстрация, и оно подверглось критике ещё в XIX веке как нефизическое и бессодержательное.

Длинное время одним из основных законов природы считался закон сохранения массы. Но в XX веке выяснилось, что этот закон является ограниченным вариантом закона сохранения энергии, и во многих ситуациях не соблюдается.