UWZGLĘDNIONA MASA

Czerwiec 3rd, 2016 Brak komentarzy

Dlatego też mechanika nie może uniknąć włączenia pojęcia masy bezwładnej do słownika swych pojęć. Masę bezwładną trzeba uwzględnić nawet przy rozważaniu „czysto” grawitacyjnych zagadnień, jeśli dotyczą one działania siły grawitacyjnej na ciała rozciągłe, ponieważ różne części tych ciał są spojone w całość przez siły elektro­magnetyczne.Gdy bila poruszająca się uderza bilę nieru­chomą, dzieli się z nią ruchem. Zawiera ona przed zderzeniem coś, czego nie ma bila nie­ruchoma. W przypadku czasu, podobnie jak w przy­padku odległości, rozpiętość skali wielkości bę­dących przedmiotem pomiaru jest ogromna. Najdłuższy z mierzonych przedział czasu, 1017 s(1010 lat), jest 1040 razy dłuższy od najkrótszego mającego sens fizyczny, a wynoszącego 10~23 s. Ten sam współczynnik pojawił się, jak widzie­liśmy, w przypadku skali odległości — nie po­winno to być zaskakujące, odkąd prędkość światła połączyła pomiary czasu i odległości liniową zależnością.

Kategorie:Czas i przestrzeń Tagi:

ODDZIAŁYWANIE ELEKTRYCZNE

Czerwiec 3rd, 2016 Brak komentarzy

Przypuść­my, że przekształcając pozytonium w jon o ła­dunku ujemnym przez dodanie innego elektro­nu możemy doprowadzić do pojawienia się przyspieszenia. W porównaniu z przyspiesze­niem pojedynczego elektronu byłoby ono trzy­krotnie mniejsze. Dlatego też musimy wpro­wadzić masę bezwładną w celu opisu przyspie­szenia ruchu ciała, w którym zachodzi neutrali­zacja ładunku o jednym znaku przez ładunek o znaku przeciwnym. Czy to wyjaśnia, dla­czego proton jest tak ciężki? Nie mamy o tym najmniejszego pojęcia. Oddziaływanie elektryczne nie jest jedynym oddziaływaniem w obrębie elektromagnetyzmu. Innym jest siła występująca między poruszają­cymi się ładunkami, którą nazywamy oddzia­ływaniem magnetycznym; jeszcze innym wy­twarzanie fal elektromagnetycznych przez ła­dunki poruszające się z przyspieszeniem.

Kategorie:Czas i przestrzeń Tagi:

NAŁADOWANA KULA

Czerwiec 3rd, 2016 Brak komentarzy

Wielkość jego przyspieszenia byłaby iden­tyczna z wielkością przyspieszenia elektronu. Naładowaną kulę otaczałoby więc pole wyzna­czające wielkość przyspieszenia, podobnie jak w przypadku grawitacji, lecz kierunek przy­spieszenia w tym polu byłby wyznaczony przez ładunek doświadczalnego obiektu. Do tego mo­mentu nie trzeba byłoby wprowadzać pojęcia masy bezwładnej. Powtórzmy jednak ten eks­peryment z pozytonium — atomem złożonym z pozytonu i elektronu powiązanych wzajem­nie. Pozytonium, w sumie elektrycznie obojęt­ne, w polu tej kuli nie wykaże żadnego przy­spieszenia (oprócz małego przyspieszenia wsku­tek efektu polaryzacji, które w tym kontekście może być z powodzeniem pominięte).

Kategorie:Czas i przestrzeń Tagi:

JEDNOSTKOWA MASA

Czerwiec 3rd, 2016 Brak komentarzy

Dlatego jed­nostkową masę bezwładną ma wspomniana po­przednio kilogramowa platynowo-irydowa szta­ba. Równość tych mas, potwierdzona z dokład­nością większą niż 1 : 1011, jest faktem intry­gującym, wskazującym na silną więź między grawitacją i elektromagnetyzmem. Znaczenie tego faktu pozostaje tajemnicą. Powodem, dla którego wprowadziliśmy poję­cie masy bezwładnej podczas przeprowadzania myślowego eksperymentu, było to, że w tym samym polu elektrycznym przyspieszenie pro­tonu ma odmienną wielkość niż przyspieszenie elektronu. Jednakże być może bardziej nieod­partym powodem wprowadzenia tego pojęcia jest istnienie równych i przeciwnych co do zna­ku ładunków elektrycznych. Wyobraźmy sobie, że przeprowadzilibyśmy eksperyment z pozy­tonem (antyelektronem) zamiast z protonem.

Kategorie:Czas i przestrzeń Tagi:

POTRZEBNA JEDNOSTKA MASY

Czerwiec 3rd, 2016 Brak komentarzy

Potrzebna jest także jednostka masy bez­władnej. Aby ją zdefiniować, wyobraźmy sobie, że przeprowadzamy eksperyment z cząstkami alfa złożonymi z dwóch protonów i dwóch neutronów i naładowanymi atomami (jonami) różnych rodzajów. Badanie ich przyspieszenia w każdym przypadku,ujawnia godny uwagi fakt. Stosunek mas bezwładnych naładowanych atomów, wyprowadzony ze stosunku przyspie­szeń, jest taki sam jak stosunek mas grawita­cyjnych tych samych atomów. Innymi słowy, masa grawitacyjna obiektu — miara jego zdol­ności przyspieszenia ruchu innych obiektów, jest taka sama jak jego masa bezwładna — miara przyspieszenia, którego obiekt doświad­cza pod wpływem niegrawitacyjnych (co naj­mniej elektromagnetycznych) sił.

Kategorie:Czas i przestrzeń Tagi:

POLE SIŁY

Czerwiec 3rd, 2016 Brak komentarzy

Nazywamy je polem siły; wiel­kość siły określamy za pomocą przyspieszenia nadanego przez to pole obiektowi o jednostko­wej masie bezwładnej. Widać więc, że siła ta jest proporcjonalna do iloczynu ładunków i od­wrotnie proporcjonalna do kwadratu ich odleg­łości . Do ilościowych porównań jest potrzebna jed­nostka ładunku. Najprostszą byłby ładunek wzajemna odległość R elektronu, jednakże historycznie rzecz biorąc zdefiniowano go zupełnie odmiennie. Jednostką ładunku jest kułomb (C) — ładunek, pod któ­rego wpływem jest wydzielane na elektrodzie w wannie elektrolitycznej 1,118 • 10-6 kg sre­bra z wodnego roztworu azotanu srebra. Ładu­nek elektronu wynosi 1,6 • 10-19 kulomba; tę samą wielkość ma ładunek protonu. Kulomb, jak kilogram, metr i sekunda, jest jednostką dogodną z praktycznego punktu widzenia.

Kategorie:Czas i przestrzeń Tagi:

POŁĄCZENIE ELEKTRONÓW

Czerwiec 3rd, 2016 Brak komentarzy

Nie potrzebujemy więc w ogóle myśleć nad tym, jak połączyć dwa elektrony. Naładowana kula wytwarza całkowicie odmien­ne pola przyspieszenia dla elektronów i proto­nów niezależnie od efektów związanych ze zna­kami ładunków. Protony „spostrzegają” słabsze pole przyspieszenia niż elektrony. Jest więc coś innego oprócz znaku ładunku, co powoduje, że proton różni się od elektronu. To coś nazywa­my masą bezwładną. Jest to wielkość odwrotnie proporcjonalna do obserwowanego przyspieszenia obiektu, któremu ją przypisuje­my. Protony mają masę bezwładną 1836 razy większą od masy bezwładnej elektronów.Pole elektryczne nie jest, jak to było w przy­padku grawitacji, polem przyspieszenia, ponie­waż wielkość wywołanego przyspieszenia zale­ży od właściwości obiektu, który zostaje przy­spieszony.

Kategorie:Czas i przestrzeń Tagi:

WYNIKI EKSPERYMENTÓW

Czerwiec 3rd, 2016 Brak komentarzy

Biorąc pod uwagę wyniki tych eksperymentów, wpadamy na pomysł, że każ­dy proton ma pewną ilość czegoś, co powoduje przyspieszenie obiektów naładowanych — na­zywamy to ładunkiem elektrycznym — i że każdy elektron ma równą ilość czegoś powodu­jącego przyspieszenie w kierunku przeciwnym. Na mocy konwencji mówimy,. że proton ma ładunek dodatni, a elektron — ładunek ujem­ny. Dokładne pomiary wskazują, że ładunki te są równe co do wielkości z dokładnością 1 : 1020!Naszym oczom przedstawia się nowe zja­wisko, gdy doświadczalny elektron zastąpimy protonem. Wszystkie przyspieszenia zostaną zmniejszone prawie dwa tysiące razy (1836 ra­zy). Pole przyspieszenia otaczające kulę nie jest niezależne od obiektu, którego ruchowi nadaje przyspieszenie.

Kategorie:Czas i przestrzeń Tagi:

OTACZAJĄCE POLE

Czerwiec 3rd, 2016 Brak komentarzy

Czy pole otaczające naładowaną kulę jest po­lem przyspieszenia niezależnym od obiektu, którego ruchowi nadaje przyspieszenie, jak to było w przypadku grawitacji? Aby to spraw­dzić, chcielibyśmy powtórzyć eksperyment tym razem z dwoma połączonymi ze sobą elektro­nami, lecz nie możemy go przeprowadzić, gdyż elektrony uciekają od siebie. Odstępujemy na chwilę od tego eksperymentu i zamiast tego pytamy, czy w przypadku protonów wystąpią takie same efekty, jak w przypadku elektro­nów. Zamiast elektronów umieszczamy na kuli taką samą liczbę protonów. W ruchu doświad­czalnego elektronu pojawia się przyspieszenie tej samej wielkości, lecz tym razem skierowane ku kuli. Jeśli podwoimy liczbę protonów na kuli, przyspieszenie to również zwiększy się dwukrotnie.

Kategorie:Czas i przestrzeń Tagi: