Маса

Зьвесткі зь Вікіпэдыі — вольнай энцыкляпэдыі
Перайсьці да: навігацыі, пошуку

Ма́са (ад грэцкага па-старажытнагрэцку: μᾶζα) — адна з найважнейшых фізычных велічынь. Першапачаткова яна характарызавала «колькасьць рэчыва» ў фізычным аб'екце, ад якой, па тагачасных уяўленьнях, залежылі як здольнасьць аб'екта аказваць супор прыкладзенай сіле (інэртнасьць), так і гравітацыйныя ўласьцівасьці.

У сучаснай фізыцы пад масай разумеюць дзьве розныя ўласьцівасьці фізычнага аб'екта:

У выпадку, калі адна і тая ж сіла (акрамя гравітацыі) аднолькава паскарае розныя целы, гэтым целам прыпісваюць аднолькавую масу.
Маса цела не залежыць ад таго, якія сілы і ў які момант на яго ўзьдзейнічаюць.
  • Гравітацыйная маса — вызначае, зь якой сілай цела ўзаемадзейнічае са зьнешнімі гравітацыйнымі палямі (пасыўная гравітацыйная маса) і якое гравітацыйнае поле стварае само гэтае цела (актыўная гравітацыйная маса).

Дасьледваньне еднасьці паняткаў масы[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

Як вызначана экспэрымэнтальна, гэтыя дзьве масы прапарцыйныя адна другой. Не было выяўлена ніякіх адхіленьняў ад гэтага закону, таму каэфіцыэнт прапарцыйнасьці звычайна выбіраюць роўным адзінцы і кажуць аб роўнасьці інэртнай і гравітацыйных мас. Роўнасьць інэртнай і гравітацыйнай мас складае зьмест слабога прынцыпу эквівалентнасьці - часткі прынцыпу эквівалентнасьці Эйнштэйна, які зьяўляецца адным з асноўных палажэньняў агульнай тэорыі адноснасьці. На роўнасьць інэртнай і гравітацыйнай мас зьвярнуў увагу яшчэ Ньютан, ён упершыню праверыў гэты закон з дакладнасьцю парадку 10−3. Зь іншага боку, можна казаць, што першая праверка прынцыпу эквівалентнасьці была выканана яшчэ Галілеем, які адкрыў унівэрсальнасьць вольнага падзеньня — як стала зразумела пазьней, незалежнасьць паскарэньня вольнага падзеньня ад матарыялу, зь якога складаецца цела, зьяўляецца наступствам роўнасьці інэртнай і гравітацыйнай мас. На сёньняшні дзень слабы прынцып эквівалентнасьці экспэрымэнтальна правераны з вельмі высокай дакладнасьцю (3×10−13).

Маса ў класычнай мэханіцы ёсьць велічыня адытыўная (маса сыстэмы роўная суме мас целаў, што складаюць яе) і інвырыянтная адносна зьмены сыстэмы адліку. Маса інварыянтна і ў рэлятывісцкай мэханіцы, хаця тут пад масай разумеюць масу спакою — даўжыню 4-вэктару імпульсу дадзенага цела, лорэнц-інварыянтную велічыню. Увядзеньне так званай рэлятывісцкай масы, якая залежыць ад хуткасьці цела, выкарыстоўвалася ў раньніх работах па тэорыі адноснасьці. У дадзены момант тэрміны «рэлятывісцкая маса» і «маса спакою» зьяўляюцца састарэлымі. У рэлятывісцкім выпадку масы не зьяўляюцца адытыўнымі.

Азначэньне масы[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

У сучаснай фізыцы азначэньне масе цела m даюць з раўнаньня рэлятывісцкай дынамікі

m^2 = \frac{E^2}{c^4} - \frac{\boldsymbol{p}^2}{c^2},

дзе E — агульная энэргія вольнага цела, p — ягоны імпульс, cхуткасьць сьвятла.

Азначаная вышэй маса зьяўляецца рэлятывісцкім інварыянтам, гэта значыць, што яна аднолькавая ва ўсіх сыстэмах адліку. Калі перайсьці ў сыстэму адліку, дзе цела знаходзіцца ў спакоі, то m = \frac{E}{c^2} — маса вызначаецца энэргіяй спакою.

Трэба аднак заўважыць, што часьцінкі з нулявой інварыянтнай масай (фатон, гравітон… ) рухаюцца ў вакуўме з хуткасьцю сьвятла (c ≈ 300000 км/сэк) і таму не існуе сыстэмы адліку, у якой яны знаходзяцца ў спакоі.

Існаваньне масы ў часьцінак у Стандартнай Мадэлі фізыкі элементарных часьцінак тлумачыцца ўзаемадзеяньнем часьцінак з полем базонаў Хігса.

Адзінкі масы[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

У сыстэме СІ маса вымяраецца ў кіляграмах. У сыстэме СГС выкарыстоўваюцца грамы. Часам выкарыстоўваюць і іньшыя адзінкі вымярэньня масы.

Гістарычны нарыс[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

Панятак масы быў уведзены ў фізыку Ньютанам, да гэтага прыродазнаўцы выкарыстоўвалі панятак «вага». У навуковай працы «Матэматычныя пачаткі натуральнай філязофіі» Ньютан спачатку акрэсьліў «колькасьць матэрыі» ў фізычным целе як здабытак шчыльнасьці цела на яго аб'ём. Далей ён указаў, што ў тым самым сэнсе будзе выкарыстоўваць тэрмін «маса». І, нарэшце, Ньютан увёў масу ў законы фізыкі: спачатку ў другі закон Ньютана (праз колькасьць руху), а затым — у закон прыцягненьня, адкуль адразу вынікае, што маса прапарцыянальная вазе.

Фактычна, Ньютан выкарыстоўвае толькі два разуменьня масы: як меры інэрцыі і крыніцы прыцягненьня. Тлумачэньне яе як меры «колькасьці матэрыі» — ня болей чым наглядная ілюстрацыя, і яно было раскрытыкавана яшчэ ў XIX стагодзьдзі як нефізычнае і беззмястоўнае.

Вонкавыя спасылкі[рэдагаваць | рэдагаваць крыніцу]

Commons-logo.svg  Масасховішча мультымэдыйных матэрыялаў