Лекции
Кино
TED BBC
Знаменитая формула Эйнштейна: в чем смысл важнейшей формулы в физике E0=mc2
Физик Эмиль Ахмедов о соотношении массы и энергии, пространстве-времени Минковского и координатах 4-вектора
Смотреть
11:29
0 6742

Знаменитая формула Эйнштейна: в чем смысл важнейшей формулы в физике E0=mc2

— ПостНаука на Дожде
Физик Эмиль Ахмедов о соотношении массы и энергии, пространстве-времени Минковского и координатах 4-вектора
Купите подписку, чтобы посмотреть полную версию.
Вы уже подписчик? Войдите

Купить за 1 ₽

подписка на 10 дней
Варианты подписки
Что дает подписка на Дождь?

Физик Эмиль Ахмедов в своей лекции рассказывает о смысле соотношения E0=mc2, соотношении массы и энергии, пространстве-времени Минковского и координатах 4-вектора

Фото: wikimedia

Практически все знают соотношение E0=mc2. Любой образованный человек знает, что E=mc2. При этом забывают, что если тоньше приглядеться и неколлоквиально смотреть на него, то соотношение выглядит как E0=mc2, у E есть индекс 0, и оно связывает энергию покоя с массой и скоростью света. При этом надо помнить, что энергия здесь ключевое понятие. Значит, коллоквиально говоря, это соотношение говорит о том, что любая масса — это энергия, но не любая энергия — это масса. Вот об этом не надо забывать, что не любая энергия — это масса! Любая масса — это энергия, но обратное неверно. И не для любой энергии, а только для энергии покоя верно, что она равна mc2.

Откуда следует это соотношение? Есть пространство-время Минковского, в нем существует понятие «4-вектор» (четырехмерное пространство). Четыре-вектор — это практически то же самое, что и три вектора (сейчас мы с условностями оговоримся).

В трехмерном пространстве есть вектор. Можно взять его начало в какой-то точке, и он куда-то направлен. Можно эту точку начала перенести в начало координат, и будет вектор, который куда-то направлен. Вектор тогда задается тремя координатами его конца, если его начало лежит в начале координат. Длина вектора вычисляется следующим образом. Вы берете квадрат его иксовой координаты, прибавляете квадрат игрековой координаты, прибавляете квадрат зетовой координаты, и квадратный корень из этого дает вам длину вектора. Так в школе определяется вектор в трехмерном пространстве. Что такое пространство-время — обсуждается отдельно. Там есть четвертая координата — c умножить на время, так что четвертая координата тоже измеряется в метрах. Но причина не в том, что там c стоит, а в определении длин векторов в пространстве-времени.

В пространстве-времени есть четырехмерный вектор, он называется 4-вектор. У него есть три пространственных направления, четвертое во времени. Среди четырех векторов есть 4-вектор импульса частицы. Еще раз подчеркну, что такое вектор: трехмерный вектор — это иксовая компонента, это игрековая компонента и зетовая компонента, а у простейшего 4-вектора есть компоненты ct, x, y и z — четыре компонента. Свойством пространства-времени Минковского является то, что квадрат этого вектора (то есть величина, модуль этого вектора) есть квадратный корень не из ct2+x2+y2+z2, а квадратный корень из ct2-x2-y2-z2. Так вычисляются длины 4-векторов. Это следует из совокупности опытных данных.

Читать
Купите подписку, чтобы посмотреть полную версию.
Вы уже подписчик? Войдите

Купить за 1 ₽

подписка на 10 дней
Варианты подписки
Что дает подписка на Дождь?
Комментарии (0)

Комментирование доступно только подписчикам.
Оформить подписку
Другие выпуски
Популярное
«Мы можем вдохновляться техно и Бахом»: Кирилл Рихтер о том, как сделать инструментальную музыку модной