|
|
 |
Nobel prize. Нобелевская премия 1921 года по физике присуждена Альберту Эйнштейну (Германия) "за заслуги в теоретической физике и, в частности, за закон фотоэлектрического эффекта" |
Эйнштейн, A.;
Зависит ли инерция тела от содержащейся в нем энергии?
Annalen der Physik. Leipzig 18 (1905) 639;
Reprinted in
(английский перевод) H. Lorentz, A. Einstein, H. Minkowsky, and H. Weyl The Principle of Relativity, Methuen, London (1923) 67.
The collected papers of Albert Einstein, v.2 The Swiss years: writings 1900-1909, ed. J. Stachel, Princeton Univ. Press (1989) 312.
Abstracts
Результаты ранее опубликованного исследованияfootnoteAnn. Phys., 1905, 17,891. приводят нас к очень интересному следствию, вывод которого будет дан в этой статье. В предыдущем исследовании я исходил, в дополнение к уравнениям Максвелла-Герца для пустоты и формуле Максвелла для электромагнитной энергии пространства, еще из следующего принципа.
Законы по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к какой из двух координатных систем, движущихся равномерно и прямолинейно
относительно друг друга, отнесены эти изменения состояния (принцип относительности). Исходя из этого footnoteИспользованный там принцип постоянства скорости света содержится, конечно, в уравнениях Максвелла. я, в частности, пришел к следующему результату (см. S 8 цитированной выше работы).
Пусть система плоских волн света, отнесенная к координатной системе (x, y, z), обладает энергией l и пусть направление луча (нормаль к фронту волны) образует угол varphi с осью x системы. Если ввести
новую координатную систему (ξ, η, ζ), движущуюся равномерно и прямолинейно относительно системы (x, y, z), и если начало координат первой системы движется со скоростью v вдоль оси х, то упомянутая энергия света, измеренная в системе (ξ, η, ζ), будет last = l frac1 - fracdisplaystyle vdisplaystyle V cos varphi sqrt(1 - (v/V)2) , где V - скорость света. В дальнейшем мы воспользуемся этим результатом.
Пусть в системе (x, y, z) находится
покоящееся тело, энергия которого, отнесенная к системе (x, y, z), равна E0. Энергия этого же тела, отнесенная к системе (ξ, η, ζ), движущейся, как выше, со скоростью v, пусть равна H0.
Пусть это тело посылает в направлении, составляющем угол varphi с осью х, плоскую световую волну с энергией L/2 [измеренной относительно системы (x, y, z)] и одновременно посылает такое же количество света в противоположном направлении. При этом тело остается в покое
относительно системы (x, y, z). Для этого процесса должен выполняться закон сохранения энергии и притом (согласно принципу относительности) по отношению к обеим координатным системам. Если мы обозначим через E1 энергию тела после излучения света при измерении ее относительно системы (x, y, z) и соответственно через H1 энергию относительно системы (ξ, η, ζ), то, пользуясь полученным выше соотношением, находим E0 = E1 + ( fracL2 + fracL2
), H0 = H1 + [ fracL2 · frac1 - fracdisplaystyle vdisplaystyle V cos varphi sqrt(1 - (v/V)2) + fracL2 · frac1 + fracdisplaystyle vdisplaystyle V cos varphi sqrt(1 - (v/V)2) ] = H1 + fracL sqrt(1 - (v/V)2) . Вычитая второе равенство из первого, получаем: ( H0 - E0 ) - ( H1 - E1 ) = L { frac1 sqrt(1 - (v/V)2) -1 }. В этом соотношении обе разности вида H - E имеют простойфизический
смысл. Величины H и E представляют собой значения энергии одного и того же тела, отнесенные к двум координатным системам, движущимся относительно друг друга, причем тело покоится в одной из систем [в системе (x, y, z)].
Таким образом, ясно, что разность H - E может отличаться от кинетической энергии К тела, взятой относительно другой системы [системы (ξ, η, ζ)], только на некоторую аддитивную постоянную С, которая зависит от выбора произвольных аддитивных постоянных в выражениях
для энергий Н и Е. Следовательно мы можем положить H0 - E0 = K0 + C, H1 - E1 = K1 + C, так как постоянная С при испускании света не изменяется. Таким образом, получаем K0 - K1 = L { frac1 sqrt(1 - (v/V)2) - 1 }. Кинетическая энергия тела относительно системы (ξ, η, ζ) уменьшается при испускании света на величину, не зависящую от природы тела. Кроме того разность K0
- K1 зависит от скорости точно так же, как кинетическая энергия электрона (см. S 10 цитированной выше работы).
Пренебрегая величинами четвертого и более высоких порядков, можно получить K0 - K1 = fracLV2 ·fracv22. Из этого уравнения непосредственно следует, что если тело отдает энергию L в виде излучения, то его масса уменьшается на L/V2. При этом, очевидно, несущественно, что энергия, взятая у тела, прямо переходит в лучистую
энергию излучения, так что мы приходим к более общему выводу.
Масса телаесть мера содержащейся в нем энергии.
если энергия изменяется на величину L, то масса меняется соответственно на величину L/(9 · 1020), причем здесь энергия измеряется в эргах,а масса - в граммах.
Не исключена возможность того, что теорию удастся проверить для веществ, энергия которых меняется в большей степени (например для солей радия).
Если теория соответствует фактам, то излучение переносит инерцию между излучающими и поглощающими телами.
Related references
More (earlier) information app
ears in
A. Einstein, Annalen der Physik. Leipzig 17 (1905) 891;
Record comments
Формулировка специальной теории относительности, E =mc2. Начало релятивистской эры в физике.
 |
Добавить комментарий | Список комментариев |
