ФИАН — Главная

	Поздравляем Лихачеву Л.Н. с награждением Орденом дружбы
	Указом Президента Российской Федерации № 659 от 18 ноября 2021 года «За большой вклад в развитие науки и многолетнюю добросовестную работу» заместитель директора ФИАН ЛИХАЧЕВА Лариса Николаевна награждена Орденом дружбы Поздравляем Ларису Николаевну с высокой правительственной наградой. Желаем дальнейшей успешной, плодотворной работы на научном поприще, поддержки коллег, друзей и родных, здоровья. (Опубликовано 22.11.21)
	XII МЕЖДУНАРОДНЫЙ СИМПОЗИУМ ПО ФОТОННОМУ ЭХУ  И КОГЕРЕНТНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ (ФЭКС – 2021), ПОСВЯЩЕННЫЙ ПАМЯТИ ПРОФЕССОРА ВИТАЛИЯ ВЛАДИМИРОВИЧА САМАРЦЕВА
	С 25 по 30 октября 2021 года в Казани на базе Федерального исследовательского центра «Казанский научный центр Российской академии наук» проходил XII международный симпозиум по фотонному эху и когерентной спектроскопии (ФЭКС – 2021), посвященный памяти профессора Виталия Владимировича Самарцева. Симпозиум проходил в гибридном формате и привлек около 160 участников из разных городов России, ближнего и дальнего зарубежья. (Опубликовано 01.11.21)
	Постановление СК РФ
	Уважаемые коллеги! Напоминаем вам о драматических событиях 30 октября 2019г., когда люди с автоматами и в масках заполнили Институт и полностью заблокировали работу администрации ФИАН. Проблемы возникли из-за деятельности фирмы «Триоптикс», которая на договорных отношениях арендовала несколько комнат у ФИАН. Небольшая компания занималась производством оптических элементов: зеркал, подложек, пластинок и линз. Указанные события происходили в рамках расследования уголовного дела №11902009601000064 по факту контрабанды иной военной техники, т.е. по признакам преступления, предусмотренного ч.3 ст.226.1 УК РФ. Указанное уголовное дело было возбуждено 17.10.2019г. Прошло два года. Следственный комитет РФ провел огромную работу, проанализировав все обстоятельства дела. Наконец работа завершена, получено Постановление от 17.06.2021г. о прекращении уголовного дела №11902009601000064 в связи с отсутствием события преступления. Наконец работа завершена, получено Постановление от 17.06.2021г. о… (Опубликовано 27.10.21)
	Коронавирус
	Уважаемые коллеги! В Москве вновь обострилась ситуация с заболеванием жителей города новой коронавирусной инфекцией. Ежедневно фиксируется свыше 6000 случаев заболеваний COVID-19 и свыше 70 смертей. Дирекция неоднократно обращалась с просьбой к сотрудникам  пройти процедуру вакцинации. (Опубликовано 19.10.21)
	Школа молодых ученых «Быстропротекающие электровзрывные, электронные и электромагнитные процессы в импульсной электронике и оптоэлектронике» (БПИО-2021)
	Приглашаем молодых сотрудников, аспирантов и студентов принять участие в работе Школы молодых ученых «Быстропротекающие электровзрывные, электронные и электромагнитные процессы в импульсной электронике и оптоэлектронике» (БПИО-2021), которая пройдет в ФИАНе с 16 по 18 ноября 2021 года. Программа Школы включает в себя лекции ведущих ученых, устные доклады молодых ученых, а также стендовую сессию. Школа проводится при поддержке РНФ. Дополнительная информация представлена на сайте конференции: http://confelectronics.ru/ (Опубликовано 14.10.21)

Общий вид на Вселенную: за что дали Нобелевскую премию по физике

Премия по физике была в этом году разделена на две равные части, доставшиеся ученым, которых объединяют достижения в области исследований Вселенной. Согласно формулировке Нобелевского комитета, премия присуждена «за вклад в наше понимание эволюции Вселенной и места Земли в космосе».

Первую половину премии получил Джеймс Пиблз — физик-теоретик и космолог, предложивший в конце прошлого века теоретическую основу наших современных представлений о бесконечной и расширяющейся Вселенной. Вторую половину разделили между собой два швейцарских астронома, Мишель Майор и Дидье Кело, углубивших человеческие представления о космосе: именно они в середине 1990-х установили, что наша Солнечная система — не исключение, а, как окончательно установлено к настоящему времени, очень типичный космический объект.

Плоский и вечный мир

Космология, сложившаяся к середине ХХ века, рассматривает Вселенную как объект, описываемый эйнштейновской Общей теорией относительности. У этого объекта есть два принципиальных параметра: скорость расширения и геометрические свойства пространства. Скорость расширения Вселенной зависит от плотности материи в ней: если материи слишком мало, Вселенная будет расширяться бесконечно, однако если плотность велика, то расширение неизбежно сменится сжатием.

Реклама на Forbes

От плотности материи зависит и геометрия пространства. При некоторой определенной («критической») плотности это пространство будет «эвклидовым», то есть будет иметь ту геометрию, к которой мы привыкли. В нем параллельные прямые никогда не пересекаются, а сумма углов треугольника — как бы далеко в космосе не располагались его вершины — всегда будет равна 180^о. При более высокой плотности пространство будет иметь «положительную кривизну»: в таком пространстве параллельные прямые сближаются, как земные меридианы, а сумма углов треугольника больше 180

о, как если бы он был нарисован на сфере (например, на поверхности Земли). Если плотность меньше критической, кривизна будет отрицательной, и параллельные будут расходиться.

Ко 1980 годам наблюдательные данные астрономии свидетельствовали, что наше пространство с большой точностью являются эвклидовым (его кривизна равна нулю). При этом видимая материя — то есть все галактики и межгалактический газ — никак не могла составлять больше 5% от критической плотности. Это был серьезный вызов для космологии: во Вселенной недоставало 95% плотности, необходимой для того, чтобы пространство было таким, какое наблюдается в реальности. Парадокс пытались разрешить, предположив существование «темной материи», состоящей из нейтрино, однако эта гипотеза имела множество проблем и не выдерживала проверки наблюдательными данными.

В 1982 году Джеймс Пиблз предположил существование иного типа темной материи, состоящей из холодных и тяжелых частиц. Такая материя могла объяснить видимое движение звезд в галактиках. Однако количество обычной и темной материи в сумме все равно составляло бы лишь 31% от критической плотности, необходимой для поддержания «плоской Вселенной» (то есть пространства с нулевой кривизной).

К 1984 году группа теоретиков, включая Пиблза, решила вернуться к идее, которую когда-то предлагал Эйнштейн: ввести в уравнения Общей теории относительности дополнительный параметр. Этот параметр описывает свойство пустого пространства — давление, как бы расталкивающее его изнутри. Параметр получил название «темной энергии». Темная энергия — это свойство вакуума, побуждающее его к расширению. А поскольку в теории Эйнштейна энергия всегда эквивалентна массе, темная энергия прибавляет к плотности те самые недостающие 69%, так что суммарная плотность «всего на свете» становится в точности равна критической. Таким образом, три компонента — обычная видимая материя, «темная материя» и «темная энергия» — вместе создают такую плотность, чтобы пространство, в котором мы живем, оставалось «плоским» и эвклидовым, подчиняющимся законам школьной геометрии.

«Темная энергия» гарантирует, что расширение Вселенной будет продолжаться вечно и «Большой Взрыв» не сменится в конце времен «Большим схлопыванием». Эта теоретическая идея была подтверждена в 1998 году, когда ученые обнаружили, что скорость расширения Вселенной возрастает со временем. За это открытие в 2011 году Сол Перлмуттер, Брайан Шмидт и Адам Рис были удостоены Нобелевской премии, а восемь лет спустя высокая награда нашла и автора концепции — Джеймса Пиблза.

Множественность миров

Трудно поверить, но еще 40 лет назад существовала гипотеза, что планетная система вокруг нашего Солнца — уникальное для космоса явление, и вокруг других звезд никаких планет быть не может. Из этого следовала бы и уникальность жизни на Земле, и исключительное положение человеческой цивилизации во Вселенной (вопрос об инопланетянах был бы закрыт навсегда).

В конце 1980-х начали появляться первые данные о том, что у других звезд все же могут быть планеты. В 1988-м канадские астрономы получили данные о существовании планеты возле оранжевого гиганта в созвездии Цефея, а в 1991 году польский астроном Александр Вольшчан обнаружил планету у нейтронной звезды в созвездии Девы. Однако только в 1995 году двое швейцарских астрономов — Дидье Кело и Мишель Майор — доложили на конференции о своем открытии планеты возле звезды солнечного типа.

С помощью спектрометра, то есть по сдвигам в частоте света, астрономы обнаружили небольшие колебания звезды 51 в созвездии Пегаса, находящейся в 50 световых годах от Солнца. Колебания были вызваны гравитационным взаимодействием с обращающейся вокруг звезды планетой размером примерно с Юпитер, раскаленной примерно до 1000℃. Несмотря на то, что сама планета совершенно не похожа на нашу, это открытие было окончательным подтверждением, что Солнечная система не уникальна и вокруг подобных Солнцу звезд где-то в космосе обращаются планеты.

Как правило, экзопланеты не имеют собственных имен, однако для планеты 51 Пегаса b, ввиду важности ее в истории астрономии, было сделано исключение: на следующий год после открытия астроном Джеффри Марси предложил назвать ее Беллерофон в честь греческого героя, укротившего Пегаса. В 2015 году Международный астрономический союз официально присвоил планете другое имя — Димидий.

К настоящему времени открыты сотни экзопланет. В 2011 году телескоп «Кеплер» обнаружил у звезды Кеплер-20 две планеты, близкие по размерам к Земле. В 2017 году возле звезды TRAPPIST-1 обнаружено целых семь землеподобных планет.

Открытию новых экзопланет посвящено несколько масштабных проектов. В ходе работы космического телескопа Kepler открыто 132 экзопланеты и более 2000 потенциальных кандидатов. Затраты на проект составили более $0,5 млрд. В 2013 году запущена на орбиту космическая обсерватория Gaia, которая может открыть, согласно некоторым оценкам, до 10 000 экзопланет. Стоимость проекта составляет около €577 млн. В 2018 году запущен космический телескоп TESS, предназначенный для открытия экзопланет транзитным методом. На этот проект NASA выделено около $200 млн.

Что с вами произойдет внутри черной дыры?

• Аманда Гефтер
• BBC Earth

6 июля 2015

Автор фото, Thinkstock

Возможно, вы думаете, что человека, попавшего в черную дыру, ждет мгновенная смерть. В действительности же его судьба может оказаться намного более удивительной, рассказывает корреспондент BBC Earth.

Что произойдет с вами, если вы попадете внутрь черной дыры? Может быть, вы думаете, что вас раздавит — или, наоборот, разорвет на клочки? Но в действительности все гораздо страннее.

В тот момент, когда вы попадете в черную дыру, реальность разделится надвое. В одной реальности вас мгновенно испепелит, в другой же — вы нырнете вглубь черной дыры живым и невредимым.

Внутри черной дыры не действуют привычные нам законы физики. Согласно Альберту Эйнштейну, гравитация искривляет пространство. Таким образом, при наличии объекта достаточной плотности пространственно-временной континуум вокруг него может деформироваться настолько, что в самой реальности образуется прореха.

Массивная звезда, израсходовавшая все топливо, может превратиться именно в тот тип сверхплотной материи, который необходим для возникновения подобного искривленного участка Вселенной. Звезда, схлопывающаяся под собственной тяжестью, увлекает за собой пространственно-временной континуум вокруг нее. Гравитационное поле становится настолько сильным, что даже свет больше не может из него вырваться. В результате область, в которой ранее находилась звезда, становится абсолютно черной — это и есть черная дыра.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Никто точно не знает, что происходит внутри черной дыры

Внешняя поверхность черной дыры называется горизонтом событий. Это сферическая граница, на которой достигается баланс между силой гравитационного поля и усилиями света, пытающегося покинуть черную дыру. Если пересечь горизонт событий, вырваться будет уже невозможно.

Горизонт событий лучится энергией. Благодаря квантовым эффектам, на нем возникают потоки горячих частиц, излучаемых во Вселенную. Это явление называется излучением Хокинга — в честь описавшего его британского физика-теоретика Стивена Хокинга. Несмотря на то, что материя не может вырваться за пределы горизонта событий, черная дыра, тем не менее, «испаряется» — со временем она окончательно потеряет свою массу и исчезнет.

По мере продвижения вглубь черной дыры пространство-время продолжает искривляться и в центре становится бесконечно искривленным. Эта точка известна как гравитационная сингулярность. Пространство и время в ней перестают иметь какое-либо значение, а все известные нам законы физики, для описания которых необходимы эти два понятия, больше не действуют.

Никто не знает, что именно ждет человека, попавшего в центр черной дыры. Иная вселенная? Забвение? Задняя стенка книжного шкафа, как в американском научно-фантастическом фильме «Интерстеллар»? Это загадка.

Давайте порассуждаем — на вашем примере — о том, что произойдет, если случайно попасть в черную дыру. Компанию в этом эксперименте вам составит внешний наблюдатель — назовем его Анной. Итак, Анна, находящаяся на безопасном расстоянии, в ужасе наблюдает за тем, как вы приближаетесь к границе черной дыры. С ее точки зрения события будут развиваться весьма странным образом.

По мере вашего приближения к горизонту событий Анна будет видеть, как вы вытягиваетесь в длину и сужаетесь в ширину, будто она рассматривает вас в гигантскую лупу. Кроме того, чем ближе вы будете подлетать к горизонту событий, тем больше Анне будет казаться, что ваша скорость падает.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

В центре черной дыры пространство бесконечно искривлено

Вы не сможете докричаться до Анны (поскольку в безвоздушном пространстве звук не передается), но можете попытаться подать ей знак азбукой Морзе при помощи фонарика в вашем iPhone. Однако ваши сигналы будут достигать ее со все возрастающими интервалами, а частота света, испускаемого фонариком, будет смещаться в сторону красного (длинноволнового) участка спектра. Вот как это будет выглядеть: «Порядок, п о р я д о к, п о р я…».

Когда вы достигнете горизонта событий, то, с точки зрения Анны, замрете на месте, как если бы кто-то поставил воспроизведение на паузу. Вы останетесь в неподвижности, растянутым по поверхности горизонта событий, и вас начнет охватывать все возрастающий жар.

С точки зрения Анны, вас будут медленно убивать растяжение пространства, остановка времени и жар излучения Хокинга. Прежде чем вы пересечете горизонт событий и углубитесь в недра черной дыры, от вас останется один пепел.

Но не спешите заказывать панихиду — давайте на время забудем об Анне и посмотрим на эту ужасную сцену с вашей точки зрения. А с вашей точки зрения будет происходить нечто еще более странное, то есть ровным счетом ничего особенного.

Вы летите прямиком в одну из самых зловещих точек Вселенной, не испытывая при этом ни малейшей тряски — не говоря уже о растяжении пространства, замедлении времени или жаре излучения. Все потому, что вы находитесь в состоянии свободного падения и поэтому не чувствуете своего веса — именно это Эйнштейн назвал «самой удачной идеей» своей жизни.

Действительно, горизонт событий — это не кирпичная стена в космосе, а явление, обусловленное точкой зрения наблюдающего. Наблюдатель, остающийся снаружи черной дыры, не может заглянуть внутрь сквозь горизонт событий, но это его проблема, а не ваша. С вашей точки зрения никакого горизонта не существует.

Если бы размеры нашей черной дыры были меньше, вы и правда столкнулись бы с проблемой — гравитация действовала бы на ваше тело неравномерно, и вас вытянуло бы в макаронину. Но, по счастью для вас, данная черная дыра велика — она в миллионы раз массивнее Солнца, так что гравитационная сила достаточно слаба, чтобы можно было ею пренебречь.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Вы не можете вернуться и выбраться из черной дыры — точно так же, как никто из нас не способен на путешествие в прошлое

Внутри достаточно крупной черной дыры вы даже сможете вполне нормально прожить остаток жизни, пока не умрете в гравитационной сингулярности.

Вы можете спросить, насколько нормальной может быть жизнь человека, помимо воли увлекаемого к дыре в пространственно-временном континууме без шанса на то, чтобы когда-нибудь выбраться наружу?

Но если вдуматься, нам всем знакомо это ощущение — только применительно ко времени, а не к пространству. Время идет только вперед и никогда вспять, и оно действительно влечет нас за собою помимо нашей воли, не оставляя нам шанса на возвращение в прошлое.

Это не просто аналогия. Черные дыры искривляют пространственно-временной континуум до такой степени, что внутри горизонта событий время и пространство меняются местами. В каком-то смысле вас влечет к сингулярности не пространство, а время. Вы не можете вернуться назад и выбраться из черной дыры — точно так же, как никто из нас не способен на путешествие в прошлое.

Возможно, теперь вы задаетесь вопросом, что же не так с Анной. Вы летите себе в пустом пространстве черной дыры и с вами все в порядке, а она оплакивает вашу гибель, утверждая, что вас испепелило излучение Хокинга с внешней стороны горизонта событий. Уж не галлюцинирует ли она?

В действительности утверждение Анны совершенно справедливо. С ее точки зрения, вас действительно поджарило на горизонте событий. И это не иллюзия. Анна может даже собрать ваш пепел и отослать его вашим родным.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Горизонт событий — не кирпичная стена, он проницаем

Дело в том, что, в соответствии с законами квантовой физики, с точки зрения Анны вы не можете пересечь горизонт событий и должны остаться с внешней стороны черной дыры, поскольку информация никогда не теряется безвозвратно. Каждый бит информации, отвечающий за ваше существование, обязан оставаться на внешней поверхности горизонта событий — иначе с точки зрения Анны, будут нарушены законы физики.

С другой стороны, законы физики также требуют, чтобы вы пролетели сквозь горизонт событий живыми и невредимыми, не повстречав на своем пути ни горячих частиц, ни каких-либо иных необычных явлений. В противном случае будет нарушена общая теория относительности.

Итак, законы физики хотят, чтобы вы одновременно находились снаружи черной дыры (в виде горстки пепла) и внутри нее (в целости и сохранности). И еще один немаловажный момент: согласно общим принципам квантовой механики, информацию нельзя клонировать. Вам нужно находиться в двух местах одновременно, но при этом лишь в одном экземпляре.

Такое парадоксальное явление физики называют термином «исчезновение информации в черной дыре». По счастью, в 1990-х гг. ученым удалось этот парадокс разрешить.

Американский физик Леонард Зюсскинд понял, что никакого парадокса на самом деле нет, поскольку никто не увидит вашего клонирования. Анна будет наблюдать за одним вашим экземпляром, а вы — за другим. Вы с Анной никогда больше не встретитесь и не сможете сравнить наблюдения. А третьего наблюдателя, который мог бы наблюдать за вами как снаружи, так и изнутри черной дыры одновременно, не существует. Таким образом, законы физики не нарушаются.

Разве что вы захотите узнать, какой из ваших экземпляров реален, а какой нет. Живы вы в действительности или умерли?

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Пролетит ли человек сквозь горизонт событий целым и невредимым или врежется в огненную стену?

Дело в том, что никакого «в действительности» нет. Реальность зависит от наблюдателя. Существует «в действительности» с точки зрения Анны и «в действительности» с вашей точки зрения. Вот и всё.

Почти всё. Летом 2012 г. физики Ахмед Альмхеири, Дональд Маролф, Джо Полчински и Джеймс Салли, коллективно известные под английской аббревиатурой из первых букв своих фамилий как AMPS, предложили мысленный эксперимент, который грозил перевернуть наше представление о черных дырах.

По словам ученых, разрешение противоречия, предложенное Зюсскиндом, основывается на том, что разногласие в оценке происходящего между вами и Анной опосредовано горизонтом событий. Неважно, действительно ли Анна видела, как один из двух ваших экземпляров погиб в огне излучения Хокинга, поскольку горизонт событий не давал ей увидеть ваш второй экземпляр, улетающей вглубь черной дыры.

Но что, если бы у Анны имелся способ узнать, что происходит по ту сторону горизонта событий, не пересекая его?

Общая теория относительности говорит нам, что это невозможно, но квантовая механика слегка размывает жесткие правила. Анна могла бы одним глазком заглянуть за горизонт событий при помощи того, что Эйнштейн называл «жутким дальнодействием».

Речь идет о квантовой запутанности — явлении, при котором квантовые состояния двух или более частиц, разделенных пространством, загадочным образом оказываются взаимозависимыми. Эти частицы теперь формируют единое и неделимое целое, а информация, необходимая для описания этого целого, заключена не в той или иной частице, а во взаимосвязи между ними.

Идея, выдвинутая AMPS, звучит следующим образом. Предположим, Анна берет частицу поблизости от горизонта событий — назовем ее частицей A.

Если ее версия произошедшего с вами соответствует действительности, то есть вас убило излучение Хокинга с внешней стороны черной дыры, значит, частица A должна быть взаимосвязана с другой частицей — B, которая также должна находиться с внешней стороны горизонта событий.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Черные дыры могут притягивать к себе материю близлежащих звезд

Если действительности соответствует ваше видение событий, и вы живы-здоровы с внутренней стороны, тогда частица A должна быть взаимосвязана с частицей C, находящейся где-то внутри черной дыры.

Прелесть этой теории заключается в том, что каждая из частиц может быть взаимосвязана только с одной другой частицей. Это значит, что частица A связана или с частицей B, или с частицей C, но не с обеими одновременно.

Итак, Анна берет свою частицу A и пропускает ее через имеющуюся у нее машинку для расшифровки запутанности, которая дает ответ — связана ли эта частица с частицей B или с частицей C.

Если ответ — C, ваша точка зрения восторжествовала в нарушение законов квантовой механики. Если частица A связана с частицей C, находящейся в недрах черной дыры, то информация, описывающая их взаимозависимость, оказывается навсегда утерянной для Анны, что противоречит квантовому закону, согласно которому информация никогда не теряется.

Если же ответ — B, то, вопреки принципам общей теории относительности, права Анна. Если частица A связана с частицей B, вас действительно испепелило излучение Хокинга. Вместо того, чтобы пролететь сквозь горизонт событий, как того требует теория относительности, вы врезались в стену огня.

Итак, мы вернулись к вопросу, с которого начинали — что произойдет с человеком, попавшим внутрь черной дыры? Пролетит ли он сквозь горизонт событий целым и невредимым благодаря реальности, которая удивительным образом зависит от наблюдателя, или врежется в огненную стену (black holes firewall, не путать с компьютерным термином firewall, «брандмауэр», программным обеспечением, защищающим ваш компьютер в сети от несанкционированного вторжения – Ред.)?

Никто не знает ответа на этот вопрос, один из самых спорных вопросов теоретической физики.

Уже свыше 100 лет ученые пытаются примирить принципы общей теории относительности и квантовой физики в надежде на то, что в конце концов та или другая возобладает. Разрешение парадокса «огненной стены» должно ответить на вопрос, какие из принципов взяли верх, и помочь физикам создать всеобъемлющую теорию.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

А может, в следующий раз отправить в черную дыру Анну?

Решение парадокса исчезновения информации может крыться в дешифровальной машинке Анны. Определить, с какой именно другой частицей взаимосвязана частица A, чрезвычайно трудно. Физики Дэниэл Харлоу из Принстонского университета в Нью-Джерси и Патрик Хайден, который сейчас работает в калифорнийском Стэнфордском университете в Калифорнии, задались вопросом, сколько на это потребуется времени.

В 2013 г. они подсчитали, что даже при помощи наибыстрейшего компьютера, который возможно создать в соответствии с физическими законами, Анне потребовалось бы чрезвычайно много времени на то, чтобы расшифровать взаимосвязь между частицами — настолько много, что к тому моменту, как она получит ответ, черная дыра давным-давно испарится.

Если это так, вероятно, Анне просто не суждено когда-либо узнать, чья точка зрения соответствует действительности. В этом случае обе истории останутся одновременно правдивыми, реальность — зависящей от наблюдателя, и ни один из законов физики не будет нарушен.

Кроме того, связь между сверхсложными вычислениями (на которые наш наблюдатель, по всей видимости, не способен) и пространственно-временным континуумом может натолкнуть физиков на какие-то новые теоретические размышления.

Таким образом, черные дыры — не просто опасные объекты на пути межзвездных экспедиций, но и теоретические лаборатории, в которых малейшие вариации в физических законах вырастают до таких размеров, что ими уже невозможно пренебречь.

Если где-то и таится истинная природа реальности, искать ее лучше всего в черных дырах. Но пока у нас нет четкого понимания того, насколько безопасен для человека горизонт событий, наблюдать за поисками безопаснее все же снаружи. В крайнем случае можно в следующий раз отправить в черную дыру Анну — теперь ее очередь.

Молекулярная физика и термодинамика

Примером функции состояния системы является ее внутренняя энергия U. Она составляется из кинетической энергии хаотического движения молекул, потенциальной энергии взаимодействия между молекулами, кинетической энергии атомов внутри молекул, потенциальной энергии взаимодействия между атомами внутри молекул, а также кинетической и потенциальной энергии частиц, входящих в состав атомов (ядер и электронов). Внутренняя энергия не включает кинетическую и потенциальную энергии, которыми система может обладать как целое (скажем, при движении сосуда с газом или помещении газа во внешнее потенциальное поле). Каждый раз, когда система оказывается в том же состоянии (например, при каких-то конкретных температуре и давлении), ее внутренняя энергия принимает присущее этому состоянию значение, независимо от способа, каким система приведена в данное состояние. При переходе из состояния 1 в состояние 2 изменение внутренней энергии равно разности значений внутренней энергии в этих состояниях

(2.1)

и также не зависит от того, какие процессы перевели систему из состояния 1 в 2.

Внутренняя энергия системы может изменяться двумя способами:

Совершение работы сопровождается перемещением внешних тел, действующих на систему. Рассмотрим заключенный под поршнем в сосуде газ (рис. 2.1-1).

Рис. 2.1. Расширение газа под поршнем (1) и графическое изображение (2) производимой им работы

При перемещении поршня на расстояние dl газ совершает работу

Если S — площадь поперечного сечения сосуда, то силу F можно выразить через давление (F = pS), которое при малом перемещении поршня можно считать постоянным. Перемещение выражается через изменение объема газа

так что элементарная работа, совершенная газом, представляется в виде

(2.2)

то есть численно равна площади заштрихованного участка на (pV) — диаграмме процесса (рис. 2.1-2).

Работа — это мера механической энергии, переданной от одной системы к другой.

Этот тип передачи энергии всегда связан с перемещением макроскопических частей системы и внешних тел. Если бы такого перемещения не происходило, то есть не менялся бы объем системы (dV = 0), то, как следует из соотношения (2.2), газ не мог бы совершить работы (dА = 0). При увеличении объема системы работа положительна (система совершает работу), а при уменьшении — отрицательна (работа совершается внешними силами над системой).

 

При конечном изменении объема системы совершаемая газом работа является суммой всех элементарных работ dА и записывается в виде интеграла

(2.3)

Графически такая работа изображается площадью криволинейной трапеции под графиком процесса на (р,V) — диаграмме (см. рис. 2.2). Видно, что эта площадь зависит не только от положения концевых точек (р₁,V₁) и (р₂,V₂), но и от всего характера процесса перехода из состояния 1 в состояние 2 (то есть от вида кривой р = р(V).

Рис. 2.2. Работа, совершаемая газом

Поэтому работа не является функцией состояния системы.

Рассмотрим теперь процесс передачи теплоты системе.

Количество теплоты (теплота) Q — это количественная мера энергии хаотического движения молекул, переданной от одной системы к другой.

 

Теплообмен — это процесс обмена энергией, который не связан с перемещением макроскопических тел или их частей.

Изучение тепловых явлений показывает, что теплообмен между телами может осуществляться тремя способами:

• теплопроводностью;

Рис. 2.3. Теплообмен путем теплопроводности

Рис. 2.4. Теплообмен путем конвекции

Рис. 2.5. Теплообмен путем излучения

Тепло, полученное системой, считается положительным, а отданное ею — отрицательным. Поскольку количество теплоты, переданное при теплообмене, связано с изменением энергии движения молекул системы, то о хаотическом беспорядочном движении молекул часто говорят как о тепловом движении.

Будучи одной из форм энергии, теплота измеряется в джоулях (Дж). Но прежде чем была понята связь теплоты и энергии, теплоту измеряли в специальных единицах — калориях. Сообщение одной калории одному грамму воды поднимает ее температуру на один градус Цельсия. Сейчас калория определяется соотношением

Калория все еще применяется в некоторых областях человеческой деятельности. Вспомните, например, калорийность продуктов питания, в которых многие стараются себя ограничить. При окислении 100 г животных жиров освобождается около 1 000 ккал энергии (для других продуктов поменьше: хлеб — 214 ккал, сыр — 313 ккал, сахар — 390 ккал, шоколад — 428 ккал, масло — 734 ккал).

Пример. Человек массой 90 кг, желающий похудеть, ежедневно 10 раз взбегает по лестнице на 12-й этаж (расстояние между этажами порядка 3 м). Определим, какой вес он потеряет за неделю, если его диета не меняется.

Оценим прежде всего совершаемую за семь дней работу:

Переведем эту работу в калории:

Это соответствует потере приблизительно 50 г массы тела.

 

Дополнительная информация:

http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/physics/thermodynamics.htm — Я. де Бур Введение в молекулярную физику и термодинамику, Изд. ИЛ, 1962 г. — стр. 151–158, часть 2, §§3, 4: описаны эксперименты Джоуля по определению механического эквивалента тепла;

Первое начало термодинамики — это закон сохранения и превращения энергии, примененный к тепловым явлениям (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Первое начало термодинамики

При получении системой тепловой энергии dQ часть ее тратится на совершение работы dА, а остаток расходуется на изменение внутренней энергии dU системы   (2.4)

 

При конечных изменениях параметров системы имеем

(2.5)

 

Как мы видели, внутренняя энергия является функцией состояния системы, а работа зависит от процесса перехода системы из начального состояния в конечное. Отсюда следует, что и теплота не есть функция состояния системы, она тоже зависит от особенностей рассматриваемого процесса. Именно поэтому мы использовали символы dА и dQ для элементарных приращений этих величин: в варианте написания dA, dQ могло бы создаться ложное впечатление, что мы имеем дело с дифференциалами функций А, Q, которых на самом деле не существует.

 

 

Дополнительная информация

http://kvant.mirror1.mccme.ru/pdf/1998/03/kv0398mitugov.pdf — Журнал Квант, 1998 г. № 3, стр.7–9, В.Митюгов, О квантовой природе теплоты.

Что такое энергия Текст научной статьи по специальности «Физика»

ЧТО ТАКОЕ ЭНЕРГИЯ

Вышинский В.А.

Институт кибернетики им. ВМ.Глушкова НАН Украины,

Киев

WHAT IS ENERGY

Vyshinskiy V.

V.M.Glushkov Institute of cybernetics of National academy of Science of Ukraine

Kiev

АННОТАЦИЯ

Энергия в познании окружающего мира является ключевым понятием, которое далеко неоднозначно трактуется в современных исследованиях. В статье это свойство материи рассматривается, как мера ее движения, т.е. ее скалярная характеристика. Предлагается способ исследования энергии путем математического анализа функции движения материального объекта, аргументами которой выступают не меры пространства и времени, а величины материальной субстанции. Приводятся примеры использования этого способа для анализа энергии движения материальной субстанции в фотоне (кинетическая энергия), и ее консервации (потенциальная энергия), расположенной в массе тела.

ABSTRACT

Energy in the knowledge of the world is a key concept, which is far, from ambiguously interpreted in modern research. In the article, this property of matter is considered as, a measure of its motion, i.e. its scalar characteristic. A method is proposed for studying energy by mathematical analysis of the motion function of a material object, the arguments of which are not measures of space and time, but the magnitude of material substance. Examples of using this method to analyze the energy of motion of a material substance in a photon (kinetic energy), and when it is preserved (potential energy) located in the body mass, are given.

Ключевые слова: энергия, величины материальной субстанции, потенциальная энергия, кинетическая энергия, неопределенный интеграл

Keywords: energy, values of material substance, potential energy, kinetic energy, indefinite integral

1. Введение

Человеческое любопытство всегда интересовалось причиной, непрерывного изменения окружающей среды, которая приобретает новые формы под внешним воздействием, а также в силу внутренней способности превращаться из одного вида в иной. Не будем прослеживать историю познания этого явления, а отметим лишь то, что в первой половине семнадцатого века Готфрид Лейбниц это свойство материи назвал «живой силой» и предложил ему математический образ

E=mv2,

где E — «живая сила», v — скорость перемещения m — массы тела. Это уже потом вначале девятнадцатого века Томас Юнг эту «силу» обозначил энергией. Способность материального мира перестраивать свою структуру под воздействием энергии, и только с ее помощью, просматривается на каждом шагу. Наверное, Г. Лейбниц, ассоциируя перераспределение материальной природы с работой, т.е. с деятельностью человека, и отнес его к «живой силе». До сих пор, несмотря на усилия человечества в познании природы, понимание энергии тесно связывают с работой, выполнение которой присваивают не только человеку, но и искусственно созданному механизму, а то и природному явлению. Такое «свободное» обращение с понятием энергии, как видом различной работы, позволило приблизить научное познание к бытовым рас-

суждениям, тем самым, затрудняя глубоко вникнуть в его сущность. Ведь весьма часто различные проявления энергии требуют сравнительного анализа, который удобно выполнять, введя их в единую измерительную систему. В частности, для анализа энергетических затрат на физический и умственный труд (их сравнение) нужны единые единицы измерения энергии, которых не способна сегодня предоставить наука. Иными словами, для оценки количества энергии в рассматриваемом случае, не оказалось таких же удобных возможностей, как это имеет место в определении веса тела, скорости поступательного и скорости вращательного движения и это не единственный пробел в современной физике, связанный с познанием энергии. Уже давно в науке под энергией понимают скалярную величину движения материи, однако в чем сущность ее модели, как физической, так и математической, адекватной природе установить не удалось. В данном случае речь идет о модели, которая не просто утверждала бы, по Эйнштейну, что энергию можно превратить в массу, а последнюю в энергию, а была показана самая сущность такого превращения, конечно, если в природе оно возможно. Более того, в появлении вещества из материи, первостепенную роль играет ее энергия, и в этом случае, нужна модель, поясняющая это явление природы. В настоящей статье попытаемся, в какой-то мере, «пролить свет» на затронутые выше вопросы.

2. Современные подходы в изучении энергии

Эффективность познания, прежде всего, зависит от метода исследований, базирующегося на мировоззрении, т.е. на системе понятий, поясняющих существование окружающего мира. Материалистическое мировоззрение для этого использует систему понятий-постулатов [1], которые отражают законы природы и не зависят от субъекта-исследователя. Если же указанные понятия не удовлетворяют этим требованиям и, «мягко» говоря, необоснованно надуманные, отражая субъективные пожелания, то ожидать адекватных природе результатов от такого познания не приходится. Например, один из постулатов, в специальной теории относительности, фиксирует скорость света, превышение которой ни одному движению в природе, согласно Эйнштейну, не «позволено». В тоже время такое утверждение противоречит, полученным задолго до этого, результатам исследований Лапласа [2], согласно которым скорость распространения гравитации на семь десятичных порядков превышает скорость света.

Однако наш «знаменитый физик» и в дальнейшем продолжает игнорировать эту неудобную для него информацию, и при разработке общей теории относительности вводит постулат, в котором присваивает скорости распространения гравитационного потенциала скорость света. Выдача Эйнштейном в своих теориях желаемого за действительное, неоднократно, подтверждалась внушительной статистикой эксперимента. Так, в первом десятилетии двадцать первого столетия, пучок нейтрино был направлен из ЦЕРНа в подземную лабораторию Италии Гран-Сассо, которая находится на расстоянии 732 км. Оказалось, что скорость нейтрино больше скорости света, и этот опыт повторялся 15 тыс. раз [3]. Не менее убедительными являются эксперименты американского астронома Тома Ван Фландерна, который в статье «Скорость гравитации. О чем говорят эксперименты» проанализировал последствия гравитационной аберрации для нашей Земли, и оценил, при этом, что скорость гравитации должна быть в 2 1010 раз больше скорости света [4].

И после этих убедительных экспериментов современная физика продолжает находиться в плену, как специальной, так и общей теории относительности. Особенно пелена ложного понимания природы проявляется вокруг ловли гравитационных волн, идея о существовании которых сгенерирована Эйнштейном. Однако к этим волнам, как уникальному «явлению» природы, в том виде, в котором сегодня широкую публику «балует» реклама, возникают профессиональные и очень неприятные для физики вопросы, которые можно было бы разрешить в открытой дискуссии на страницах академических научных журналов. Однако допуск к этим журналам, для этих целей закрыт уже на протяжении ста лет [5].

В свое время, упоминаемый нами Том Ван Фландерн, утверждал, что, когда экспериментальные данные несовместимы с основными научными теориями, ученые, ведущие массовые исследова-

ния, отказываются признавать это, чтобы не подставить под угрозу их финансирование. И добавим к этому еще и то, что на современном этапе существования рыночной экономики, источник финансирования тоже не заинтересован в новых исследованиях, и, особенно, тех, которые носят фундаментальный характер. Ведь внедрение их, как правило, не дает быстрый практический эффект, а это уже сулит потере получаемой прибыли, которая исходит из старой, и давно проверенной технологии. Отмеченная выше особенность рыночной экономики явно прослеживается в компьютеростроении, когда в современную вычислительную машину закладывается информационная технология, используемая еще в пятидесятые годы прошлого столетия, т.е. сегодня в компьютерах весь процесс обработки информации сводится к действиям над числами. В тоже время, не представляет большого труда, реализации в аппаратуре более совершенных, и эффективных, машинных информационных технологий, оптимально согласующимся с микроэлектронной элементной базой и потребностям пользователя [6]. Как оказалось, этот пример характеризует то, что заказчик не заинтересован в поддержке более совершенных технологий, и он этим отношением старается их еще и тормозить, а то и направить по ложному пути, особенно в фундаментальной науке физике [5]. Что касается гравитационных волн то, в силу специфики используемых «знаний» в этом случае, подобный пример не так будет нагляден, как это имеет место с Computer science. Более подробно и доказательно отсутствие в природе гравитационных волн по Эйнштейну требует отдельной публикации.

Итак, рассмотрим широко известный вид энергии, с которым сегодня сталкивается наша цивилизация, и на которую, как уже отмечалось ранее, обратил внимание Г.Лейбниц, назвав ее «живой силой», т.е. работой. Под углом феноменологического метода познания природы, а современные исследования в физике ведутся именно с этих позиций, энергия проявляется как «нечто», перемещающееся в пространстве и во времени в вещественных образованиях газообразного, жидкого и твердого агрегатного состояния. По мере освоения новых видов энергии было замечено, что это «нечто» (энергия) может находиться также и в колебательном движении материи. Например, когда вещество в виде электрического поля, преобразуется в магнитное свое существование, и, затем, уже из него снова возвращается в электрическое поле. В этом случае имеет место обычное электромагнитное колебание вещества. Известно, что не составляет особого труда преобразовать энергию, находящуюся в отмеченном колебательном состоянии, в энергию поступательного движения вещества, которую уже, затем, традиционно использовать в качестве работы по Лейбницу. У многих исследователей, в этом случае складывается представление, что энергия ни от чего независима, т.е. она является некоторой субстанцией, которая в природе может находиться либо вместо материи,

либо рядом с ней, и тогда, независимо от материальных образований, ее можно видоизменять, либо транспортировать из одного места пространства в иное. Отдавая приоритет энергии, и наделяя ее субстанцией, исследователь в своем мировоззрении погружается в философский энергетизм — идеалистическое понимание мира, которое, как правило, приводит его к результатам неадекватным природе.

Тот вид энергии, который расположен в электромагнитном колебании вещества, человек обнаружил своими органами чувств, и отнес его к теплу. Конечно, не сразу тепловые ощущения связывали с электрическим и магнитным полем, а присвоили им статус особой субстанции, которую обозначили теплородом и флогистоном. Если теплород представлялся как некоторая невесомая жидкость, перемещающаяся в веществе, то флогистон такое же «нечто» невесомое, которое, ничем не проявляя себя, находится в одном из трех агрегатных состояниях вещества, и только при определенных условиях дает о себе знать, обдавая вещественное окружение теплом. Однако изучение поведения тепловой энергии в технических установках с позиций и теплорода, и флогистона не позволяло более правдиво прогнозировать (рассчитывать) их технические параметры. И тогда появилась молекулярно-кинетическая модель тепла, которая в паре с математическим аппаратом статистической механики уже стала удовлетворять этим требованиям конструкторов тепловых машин.

Несмотря на это, в современной физике имеются суждения, что молекулярно-кинетическая модель далека от материальной действительности [7]. Действительно, возникает большое сомнение в том, что тепло в веществе представляет собой движение мельчайших атомов, молекул и ионов. Ведь по утверждениям тех же сторонников молекулярно-кинетической теории теплоты атомы и молекулы электрически нейтральны, из чего следует, что под действием сил напряженности электрического поля они не могут двигаться. Аналогичный вывод можно сделать и в отношении магнитных силовых линий. Что касается ионов, то в них, положительные либо отрицательные электрические заряды, в случае, их притяжения самоуничтожаются, излучая при этом фотоны. Это явление «самоуничтожения» появляется в механическом трении, ударах, при которых возникают электрические заряды обеих знаков. Взаимодействуя друг с другом, они вызывают появление фотонов, регистрируемых нами в виде искр. А вот при переносе тепла искры, почему-то, не наблюдаются. Таким образом, электрические и магнитные взаимодействия на уровне атомов, молекул и ионов не приводят их к движению, тем самым молекулярно-кинетическая теория не находит своего экспериментального подтверждения. На основании этого вывода рассуждения об абсолютных упругих ударах молекул и атомов, возникающих при известной молекулярно-кинетической модели теплоты, лишены всякого смысла, тем более, к их «физике», тоже, возникают неожиданные и «неприятные» вопросы, требующие отдельных исследований.

Кроме, приведенной выше модели, имеются рассуждения о тепловом движении за счет «поглощения и излучения» «квантов» «энергии». Знакомясь с таким способом объяснения тепловых процессов в веществе, невольно приходится задаваться вопросом: «А каким способом квант электромагнитного излучения (фотон) может излучаться или поглощаться атомом либо молекулой?» То объяснение, которое для данного случая приводится в современной физике — генерирование фотона за счет перехода электрона с одной орбиты на другую, по крайней мере, является не серьезным. Дело в том, что излучение фотона совершается по закону [1], и о том, как этот закон проявляется в данном случае, современная физика не рассматривает. Аналогично, непонятно как поглощается атомом фотон -квант энергии. Известно, что фотон в пространстве движется с огромной скоростью, и тогда в атоме, молекуле должны быть созданы условия, при которых осуществляется его поглощение. Более того, необходимо выполнить преобразование фотона в другой вид энергии, ведь если этого не произойдет, то он просто остановится, т.е. бесследно исчезнет и воспользоваться его энергией уже не будет возможности. Ведь, фотон представляет собой явление природы, которое существует только в своем движении. Знакомясь с приведенной выше моделью теплоты, можно сделать вывод, что ее автор рассматривает энергию (теплоту), как некоторую субстанцию независимую от материи, т.е. он безнадежно погружен в идеологию энергетизма.

Традиционно сторонники молекулярно-кине-тической теории теплоты в ее адекватности природе апеллируют к опыту Штерна и броуновскому движению. В [7] авторы подробно анализируют этот опыт Штерна и показывают, что «нет ни одного экспериментального подтверждения, в котором бы наблюдалось движение молекул в веществе среди других его молекул, как это следует из моле-кулярно-кинетической теории». Что касается броуновского движения, то в настоящей статье при изучении потенциальной энергии будет показана его природа, которая никак не связанна с современной моделью теплоты.

Итак, подытоживая анализ различных подходов к познанию энергии в виде работы, или в виде тепла, еще раз подчеркнем, что на современном этапе имеет место жонглирование понятием энергии, как с чем-то осязаемым, конкретным, которое можно поместить в закрытое пространство и транспортировать в нужное для пользователя место. Именно в этом и проявляется отношение к пониманию энергии, как к некоторой субстанции, независимой от материи, тем самым, ставя исследователя в ряд сторонников известного лженаучного направления в мировоззрении — энергетизма. Особенно этот отрыв от материальной действительности проявляется в современной астрофизике, когда, так называемое «расширение Вселенной» специалисты в этой науке относят к действию «темной» материи, никак не связывая ее существование с материальным источником.

В следующем разделе представим новую модель понимания энергии, которая сегодня наиболее адекватна природе.

3. Энергия является мерой движения материи

Более точного и адекватного природе понимания энергии, чем идентификация ее с мерой движения материи, трудно себе представить. Поскольку материя неразрывно связана с движением, а мир бесконечен во времени и пространстве, то и энергетическое проявление его тоже бесконечно. Распределение материи, согласно четвертому постулату [1] на бесконечной последовательности объемов, расположено так, что каждый «материальный объем» есть составной частью большего объема и одновременно состоит из аналогичных объемов меньшей размерности.

В то же время согласно тринадцатому постулату на такой последовательности — пятой оси существования материи (первые три — измерение трехмерного пространства, а четвертая ось времени) природой «предусмотрено» место — координата, в которой количественный рост материи «порождает» качественные изменения — возникают в ней новые свойства. То есть, такое новое образование представляет не «арифметическую» сумму свойств материальных систем, составляющих ее, а ему уже присущи появившиеся принципиально новые качества, т.е. эмерджентные. Именно в эту координату пятой оси природа «поместила» вакуум.

Более подробно поясним, о чем идет речь. Для этого рассмотрим в трехмерном пространстве совокупность сгустков, накопление материальной субстанции в которых приводит к отмеченному выше скачку в появлении нового материального качества. Поскольку это новое качество в природе возникает при превышении определенного количества материи в конкретном (фиксированном) объеме трехмерного пространства, то и количество материальной субстанции в сгустках и занимаемый ими объем находятся на одинаковом пределе, т.е. превышение этого предела, как уже отмечалось, приводит материю в вакууме к новому качеству.

Рассматриваемая совокупность материальной субстанции в нем дискретна и однородна, и поскольку объем и материальное наполнение сгустков одинаковые, то и координаты их расположения на своих осях распределения материи по объемам будут одинаковы, которые, в конечном итоге, совпадают с координатой расположения вакуума на совокупности осей распределения материи, занимаемых ею объемов. Отмеченное выше, увеличение количества материальной субстанции в сгустках такого вакуума приводит в нем к качественному переходу материи — в вещественное ее существование. Более подробно это явление рассмотрим на примере.

В [8,9,10] предложена новая модель вакуума, которая представляет собой однородную среду сгустков материальной субстанции одинаковых по количеству материи, объемам занимаемых ими в пространстве, а также по форме их движения. Указанные сгустки расположены в узлах трехмерной

решетки по материальным плоскостям, названных пластинами вакуума, в которых они связаны между собой в единое целое. Дело в том, что каждый сгусток вне пластины находится во вращательном движении, которое останавливается за счет взаимодействия его с другими такими же сгустками, когда они оказывается в вакууме. Такое связанное его состояние в пластине имеет ограниченное время, после чего сгусток поворачивается в пространстве, покидая ее, и начинает участвовать в формировании с другими сгустками новую такую же «соседнюю» пластину. Затем, после короткой задержки в ней сгусток вакуума ориентируется уже на формирование следующей новой пластины. И так этот процесс продолжается до тех пор, пока ориентация сгустка в формировании новой пластины не возвратится в исходное положение. В каждой такой пластине, в момент ее существования, система материальных сгустков, за счет взаимодействия их друг с другом, останавливается в своем вращении и в следствие этому находится в упругом состоянии. Это упругое состояние сгустков в пластине вакуума в определенных условиях приводит его в колебательное (волновое) состояние, которое более подробно будет рассмотрено несколько позже.

Обратим внимание на необычное свойство рассматриваемой пластины-плоскости, состоящее в том, что, несмотря на материальность ее содержимого, определить толщину пластины не представляется возможным, в силу недостаточной разрешающей способности любых вещественных приборов. Еще раз подчеркнем, вещественных измерительных приборов. Кроме того, зафиксировать процесс переориентации (движение спутниковой части сгустка) на формирование и вхождение ее в новую пластину, тоже для вещественных приборов не является достижимым. Именно эта не разрешающая способность вещественных приборов не позволяет зарегистрировать местоположение сгустка материальной субстанции вакуума и его переориентацию в пространстве, т.е. «увидеть» ее движение. Иными словами, вакуум естественными и искусственными вещественными приборами не видим.

А теперь исследуем ситуацию, когда в месторасположении любого сгустка материальной субстанции в вакууме появляется еще один такой сгусток. В этом случае происходит в нем удвоение материальной субстанции, что приводит в этом месте вакуума к количественному накоплению материальной субстанции, т.е. создаются условия для перехода состояния материи в новое качество, напомним, появившегося — эмерджентного. Это явление в природе следует идентифицировать, как изменение однородности вакуума, которое и нарушит устойчивость упругого состояния совокупности сгустков материальной субстанции в том месте его пластины, где произошло ее удвоение. Отмеченное нарушение устойчивости приводит к вращению спутниковой части сгустка, тем самым, воздействуя на его соседние сгустки, изменяя их форму объема, который они занимают в пространстве вакуума. Напомним, изменение формы объема занимаемой

сгустком проявляется в его пластине возникновением силовых линий напряженности электрического и магнитного полей [8]. Поскольку эта форма меняется согласно вращению спутниковой части сгустка, то и изменение силовых линий подчиня-теся этому вращательному движению. При этом, сдвиг изменений между напряженностью электрического и магнитного поля равен 900, а направления их силовых линий располагается в двух взаимно перпендикулярных осях декартовой прямоугольной системы координат помещенной в центр сгустка.

Одновременно с этим, та часть материальной субстанции, которая оказалась избыточной в исследуемом месте вакуума во время поворота спутниковой части сгустка, покинет его пределы, переместившись в соседний сгусток, который расположен вдоль отрицательного направления силовой линии электрического поля, генерируемого тем же исходным сгустком. Что касается того места вакуума, из которого эта избыточная часть переместилась, то оно возвращается в исходное положение, т.е. в нем остается один сгусток материальной субстанции в не избыточном состоянии, и, естественно, он не видим вещественными приборами. Таким образом, в рассматриваемом пространстве вакуума произойдет повторение ситуации совмещение — увеличение материальной субстанции, но только уже в другом соседнем сгустке. Процесс нарушения упругого состояния вакуума произойдет и здесь, который сопровождается теми же материальными изменениями, что перед этим происходили в предшествующем сгустке. Рассматриваемое явление в природе продвигается вдоль луча, совпадающего с отрицательным действием силы (силовой линии по Фара-дею) напряженности электрического поля, генерируемого исходным сгустком материальной субстанции, которое названо в [8] волновым состоянием вакуума, и идентифицированного нами с фотоном.

Приведенная выше модель показывает появление в природе фотона, который «рождается» совмещением всего лишь двух сгустков материальной субстанции в одном месте вакуума. Тот же процесс появления фотона будет иметь место, если совместить три, и более сгустков материальной субстанции. «Рассасывание» нагромождения их последовательно. Вначале переместится один из них в соседний, как это было показано выше, а, затем, очередь дойдет к следующему сгустку, который одновременно с основным (не избыточным) сгустком, во время своего поворота вокруг собственного центра, продвинется на место расположения соседнего сгустка (по лучу фотона). Одновременно с этим явлением из соседнего сгустка самый первый избыточный сгусток переместится дальше в место следующего сгустка вакуума — по тому же лучу. И так будет продолжаться до тех пор, пока в самом первом сгустке луча исчезнет избыточность материальной субстанции. Полученная цепочка процесса «разгрузки» избыточной материальной субстанции в конкретном сгустке тоже является фотоном,

только в нем электромагнитные колебания в вакууме генерируются не одним сгустком материальной субстанции, а целой их цепочкой. Понятно, что в этом случае количество движения материи будет больше, нежели в том фотоне, который появился в результате воздействия одной избыточной материальной субстанции. Из приведенной модели вытекает то, что скорость распространения фотона в пространстве вакуума определяется скоростью перемещения избыточной части материи от одного сгустка в соседний сгусток пластины вакуума, и она равна скорости распространения света.

Исследования показали [8], что для фотона природой отведено отдельное место в вакууме, представляющее двумерное пространство, и «проникнуть» в него еще одному такому фотону, который находится в ином своем таком же пространстве, не представляется возможным. Вот почему фотоны, прилетающие от далеких звезд, на Земле оказываются неискаженными, т.е. в их пространстве не было помех (других фотонов) для искажения. В современной физике два фотона, которые располагаются в одном пространстве, называются когерентными.

Следует также заметить, что приведенная модель «рождения» фотона, содержит самый важный механизм природы — закон, в результате действия которого возникает вещественная форма материи из вакуума. В [1] этот закон обозначен Первым Началом Вещества, гносеологические корни которого ведут к известному эффекту Черенкова-Вави-лова. Дело в том, что благодаря этому Началу появляется первая (начальная) элементарная частица вещества, из которой формируются шесть таких же элементарных его частиц. По нашим оценкам для формирования темной материи, а также элементов Таблицы Менделеева достаточно всего лишь девять элементарных частиц вещества, куда включаются фотон и шесть указанных выше его «производных».

Итак, мы рассмотрели материальную модель движения вещества, названного фотоном. Теперь попытаемся определить, соответствующую ей математическую модель, т.е. функцию, которая позволит на основании мощного аппарата математики, провести дальнейшие исследования этой формы движения, включая и энергетическое ее содержание. Вначале исследуем математическую модель движения фотона, рожденного от избыточности материи одним сгустком в одном сгустке материальной субстанции вакуума. В процессе движения такого фотона возникает в пластине вакуума генерация силовых линий электрического, и магнитного поля. Скорости изменения их в математике соответствуют тригонометрическим функциям синуса и косинуса [8].

УЕ = Бта, Ум = -Со8а.

Исходя из того, что эти функции отражают одно и тоже явление в вакууме, то скорость УЕ —

изменения напряженности силовой линии электрического поля, и скорость Ум изменения такой же силовой линии уже магнитного поля одинаковы, и варьируют в одних и тех же пределах. Только проявляются они вдоль разных координат Декартовой прямоугольной системы координат сгустка материальной субстанции. Скорость УЕ — вдоль оси ординат, а скорость Ум — вдоль оси аппликат. Тогда функции движения материи, в виде количества движения, в рассматриваемом случае примут вид

/ V) = ЕтУЕ

(1).

Значения этих функций не превышают для электрического поля абсолютной величины максимального, либо минимального значения напряженности его силовой линии Е , а для магнитного

поля (М т) абсолютной величины напряженности силовых линий в полюсах Норд и Зюйд.

В процессе движения рассматриваемого фотона, кроме изменения значений силовых линий Фарадея имеет место и поступательное движение сгустков материальной субстанции. В математике для этого случая имеется функция /(V) = тУ, которая соответствует количеству поступательного движения массы тела m и его скорости V. Тогда, в математической модели движения фотона поступательная часть имеет вид

/ (с) = Же

(2),

именно она есть единственным абстрактным аналогом естественной скалярной характеристики движения материи, не следует. Поскольку такое утверждение граничит с искомой окончательной истиной, которую можно достичь только на пределе бесконечной последовательности моделей познаваемой материальной среды. А это, в свою очередь, противоречит нашему постулату-закону [1] о познаваемости природы. И все же попытаемся на нашем этапе познания приравнять предполагаемую скалярную характеристику движения материи энергию с интегралом математической функции, которая описывает это движение. Приступая к анализу этой функции в аппарате интегрального исчисления, обратим внимание на то, что в ней в качестве переменных выступают не меры пространства и времени, т.е. нематериальные аргументы, а скорости изменений в материи, сопровождающих это движение. Из этого следует, что рассматриваемая функция представляет собой не абстрактное феноменологическое описание физического процесса (движения материи), а отображает его сущность внутреннего состояния материальной системы [11].

Выражение (3) состоит из двух частей, первая из которых представляет функцию, зависящую от скорости вращения материальной субстанции, а вторая от скорости ее поступательного движения. ЕтУЕ + МтУм + Же (3).

В настоящей работе предметом исследований выступает энергия, которую, как уже отмечалось, принято связывать со скалярной характеристикой движения материи. Однако, исходя из «способности» тепловой энергии, передаваться к менее нагретому телу, у исследователя может сложиться представление, что тепло (энергия) векторная величина, и ее вектором служит направление, куда в среде оно передается. Такая оценка энергии является не верной, поскольку направление указанного вектора не является внутренним ее свойством, а определяется только средой, в которую помещен источник тепла. Исходя из этого, при анализе функции (3) следует искать аналогичную ей скалярную характеристику. Известно, что при интегрировании функции мы получаем скалярную величину, но утверждать, что

У_ЕтУ2Е 2

+ —

МУ

м

2

Же2 _ + — + С (4),

где С — общая постоянная интегрирования для всех составляющих функции (3). + с (7).

3 2 2

Этот интеграл является математической моделью энергии фотона, полученного в пространстве вакуума путем удвоения материальной субстанции в конкретном его месте. Первое его слагаемое определяет энергию вращения сгустка вокруг своего центра во время движения фотона, а второе — поступательное движение такого сгустка, но уже по его лучу. По существу, эти составляющие отражают вращательное и поступательное движение сгустка материальной субстанции вакуума, т.е. преобразование энергии материи, находящейся в сгустках вакуума в вещественное их представление, именуемое фотоном.

Рассмотренное выше удвоение материальной избыточности в сгустке вакуума, приводит к появлению в природе энергетически самого слабого фотона. В нем, как уже отмечалось, энергия генерируется избыточностью всего лишь одним сгустком, путем его вращения и поступательного движения. Если в вакууме генерируется фотон, как совмещение в одном его месте большего количества сгустков материальной субстанции, то тогда и энергетическая составляющая его будет большей. Следует обратить внимание на то, что энергетическое содержимое фотона не зависит от частоты электромагнитных колебаний в сгустке материальной субстанции — она в нем постоянная и соответствует тому виду вакуума, в котором происходит излучение фотона.

По имеющимся предположениям в природе могут существовать и другие аналогичные ваку-умы, в которых материальное содержимое сгустков большее либо меньшее, и тогда частота электромагнитных колебаний в сгустке такого вакуума будет отличаться, от такой же частоты варианта вакуума, рассматриваемого в настоящей работе. Причем, указанные вакуумы могут в мировом пространстве соприкасаться друг с другом, вызывая тем самым явления, с помощью которых можно объяснить многие «темные пятна» в понимании природы, например, генерация энергии звезд и планет. Исследование модели поведения таких вакуумов требует отдельного рассмотрения.

Теперь попытаемся сопоставить оценку энергетической составляющей фотона представленного настоящей моделью с той моделью, которая сегодня доминирует в науке. Первое, на что следует обратить внимание, это то, что согласно предложенной М.Планком формулы, чем выше частота электромагнитных колебаний в фотоне, тем большее его энергетическое содержимое. Эксперименты со светом, а именно фотонами видимого спектра, показывают «немного» иной результат. Так согласно известному испытанному эксперименту со спектром белого пучка фотонов температура его составляющих повышается, от ультрафиолетового диапазона его составляющих, в сторону инфракрасного. Это означает, что энергия фотонов этого спектра, следует за показателем термометра, т.е. с ростом длины волны фотона увеличивается и его энергия.

Кроме того, практика исследования мирового пространства с помощью облучения электромагнитными колебаниями показала, что инфракрасный диапазон этих облучений более мощный он позволяет «проникнуть» в такие «туманности», которые не являются «прозрачными» для облучения лучами из ультрафиолетового диапазона. А фотоны, которые приходят к нам от очень далеких звезд «склонны» к увеличению их длины волны, что привело к ложному утверждению, опирающемуся на эффект Доплера. В результате был сделан ложный вывод, что Вселенная расширяется. Как уже отмечалось, в предлагаемой настоящей работе модели фотона частота электромагнитных колебаний не влияет на его энергетическое содержание, поскольку она не варьируема со стороны вещественного представления материи и является константой вакуума. А вот количество сгустков материальной субстанции, участвующих в генерации фотона в вакууме существенно изменяет его энергетическое содержание. Судя по всему, современное понимание разложение белого пучка света его инфракрасная сторона отражает фотоны, в луче которых большее количество генерирующих его сгустков материальной субстанции вакуума, а ультрафиолетовая, наоборот, ее фотоны порождаются меньшим количеством таких сгустков. Исходя из этого, можно предположить, что общепринятое (условное) понимание частоты фотона (его периода колебаний) следует связывать с длиной последовательности сгустков материальной субстанции, порождающих его. Иными словами, согласно современной физике, чем меньшее количество сгустков в последовательности его луча, тем меньше его частота, и, наоборот, рост количества этих сгустков в генерации фотона приводит к уменьшению рассматриваемой частоты. Исходя из этого, современное понимание длины волны фотона требует уточнения, которое будет рассмотрено в отдельной работе.

4. Потенциальная энергия

В истории познания теплоты, как уже упоминалось, использовался термин флогистон, в котором исследователи видели нечто невесомое и ничем не проявляемое свойство, и которое дает о себе знать в определенных условиях, обдавая вещественное окружение теплом. Находящаяся в таком виде тепловая энергия (тепловое движение), как бы законсервирована и в этом скрытом виде может быть транспортирована, не растрачивая свое внутреннее энергетическое содержимое. Сегодня рассмотренное выше ее состояние идентифицируют с потенциальной энергией, которая в природе сосредоточена в вакууме.

Это утверждение поддерживается нашими исследованиями, которые показывают, что фотон -вещественная частица, порождающая элементарные частицы вещества, насыщается своей энергией, именно, из вакуума, где она находится как в законсервированном виде, так и не законсервированном — в свободном движении материи. Если законсервированное движение (энергия) вакуума обладает «свойствами флогистона», и оно невидимое, то так

называемое свободное движение в нем, по идее, может быть нами зарегистрировано. Однако исследования [12] показали, что это не так — указанное движение вакуума вещественными приборами в силу их недостаточной разрешающей способности не может быть опознано, и поэтому вакуум, как уже утверждалось, для нас является невидимым.

Обратим внимание еще и на то, что законсервированная часть внутреннего движения вакуума остановлена упругим его состоянием, и «освобождение» его может быть достигнуто снятием равновесия между силами, создающими эту упругость. Оказалось, что «снятие» этой упругости, т.е. расконсервирование указанной энергии вакуума можно достичь путем нарушения его однородности, которая, как рассматривалось ранее, достигается путем совмещения двух и более сгустков материальной субстанции в одном его месте пространства вакуума. Именно таким способом природа порождает из вакуума вещество. Иными словами, вещество из вакуума появляется путем «освобождения» в нем законсервированного движения. По существу, таким способом происходит превращение потенциальной энергии, содержащейся в «спокойном» вакууме, в кинетическую энергию, что было рассмотрено в предыдущем разделе.

В природе имеется множество примеров консервации кинетической энергии в виде потенциальной. Однако в настоящей работе рассмотрим те из

них, которые характеризуют истоки появления вещества из вакуума, и которые, прежде всего, относятся к фундаментальным аспектам познания. Уже упоминалось, что основное начало возникновения вещества в природе основано на небольшом количестве элементарных частиц вещества, в том числе и формирующих массу вещества. В [12] показано, что в случае нахождения двух фотонов в одной пластине вакуума на очень малом расстоянии, может произойти ситуация, когда электромагнитный колебательный процесс в них обрывается, и таким образом возникают частицы, разлетающиеся в противоположные стороны от места их обрыва. Если эти частицы гравитационного поля «рождаются» на определенном расстоянии друг от друга, то они притягиваются между собой, тем самым, останавливая свое поступательное движение, и формируют гравитационный диполь. Условное изображение этого диполя представлено на Рис.1.

На этом Рис.1 изображен фронтальный разрез пластины вакуума в прямоугольной Декартовой координатной системе ее сгустков, в которой ось абсцисс обозначена буквой X, а ось аппликат буквой 2. Условность изображения рассматриваемой пластины обусловливается еще и тем, что ее

Ъ

В

‘//////////Л

\/ //////// //

А

/ / / /

Уа

Толщина пластины

X

Рис. 1 Фронтальный разрез пластины вакуума, в котором располагается гравитационный диполь

толщина не может быть измерена никакими вещественными приборами, в силу недостаточной их разрешающей способности. На Рис. 1 представлено, также, в том же разрезе, расположение двух сгустков материальной субстанции вакуума, которые во время прохождения двух соседних фотонов, после

взаимодействия друг с другом, оставили их в рассматриваемой пластине. Напомним, движение этих фотонов имеет направление вдоль оси ординат той же системы координат, т.е. перпендикулярно плоскости Рис.1, а взаимодействие сгустков (их притяжение) поддерживается теми половинами силовых

линии магнитного поля, которые притягивают к себе другие сгустки в пластине. Так, рассматриваемая часть силовой линии сгустка А направлена в сторону отрицательных значений оси аппликат 2, а сгустка В — в сторону ее положительных значений.

Стрелками У л и Уз обозначены направление движения этих сгустков, в результате их обрыва во время электромагнитного колебания исходных фотонов.

Взаимодействие двух рассматриваемых сгустков материальной субстанции вакуума имеет место в двух направлениях. Одно из них состоит в отдалении их друг от друга в противоположных направлениях вдоль оси абсцисс, и второе направлено на притяжение между собой, как уже отмечалось, той частью силовых линий магнитного поля, которые работают на притяжение к себе, т.е. вдоль оси аппликат внутри пластины. Рассматриваемое взаимодействие приводит сгустки к неподвижному состоянию друг по отношению к другу, тем самым, сформировав пару, названную в [12] гравитационным диполем. Понятно, что притяжению сгустков, которое может закончиться совмещением в пространстве вакуума, препятствует их удаление друг от друга вдоль оси. В результате, как показано на Рис.1, они смещены друг по отношении к другу, и каждый из них в сторону действия своей силы, которая пытается придать сгустку поступательное движение.

Указанное смещение не перекрывает их силы притяжения друг к другу, и они несколько выступают от того совместного пространства, где они уравновешиваются. Таким образом, часть силовой

линии сгустка У л выходит за пределы диполя по

одну его сторону, а сгустка У з — по другую. Именно эти части силовых линий магнитного поля, действуя на притяжение себе подобных, и образуют силовые линии гравитационного поля. Поскольку основная часть силовых линий магнитного поля задействована на притяжение сгустков материальной субстанции, то, лишь, небольшая их часть отдана природой для гравитации. Вот почему гравитационное поле существенно слабее и магнитного, и электрического поля.

Таким образом, в рассмотренном покоящемся диполе законсервировано движение двух сгустков, а значит — в нем и присутствует потенциальная их энергия. Стоит продвинуться диполю в одном из направлений вдоль оси абсцисс, как сгустки сместятся между собой, освобождая ту их часть, которая до этого работала на притяжение. Таким образом, материальная часть сгустков, обеспечивающая увеличение напряженности гравитационного диполя, увеличится, и диполь сильнее будет притягивать к себе соседние сгустки. Поскольку рассматриваемые диполи являются строительным материалом массы тела, в том числе, и суден, находящихся в порту, то движение на малых расстояниях друг от друга вызовет дополнительное гравитационное вза-

имодействие, что чревато их сближению с последующим разрушением. Вот почему в порту находится большим судам на малом расстоянии воспрещено.

Второй пример, когда происходит расконсервирование движения материи, сосредоточенной в гравитационном диполе, относится к инерции тела. Если продвинуть рассматриваемый диполь по той же абсциссе, то вызванное, при этом, смещение сгустков в нем ослабит взаимное притяжение. (у)=-т

(8),

где, как уже отмечалось, Ш — содержемое сгустка материальной субстанции вакуума, которое обладает свойством гравитационного притяжения, что позволяет его идентифицировать с гравитационной массой, V — скорость движения сгустка в результате обрыва электромагнитных колебаний фотона.

В настоящей статье в качестве математического образа энергии используется неопределенный интеграл функции движения, т.е. для наших функций (8) будут интегралы

ЖУ 2

/ад 2 /ад

2

+ С + С

(9),

где Сг и С2 — константы интегрирования. Поскольку энергии движущихся сгустков, входящих в гравитационный диполь, скалярные величины, а их математические образы, как интегралы тоже скалярные, то общая энергия Еа диполя равна обычной арифметической сумме

Еа = Wv2 + С

(10),

где С — обобщенная константа интегрирова-

ния.

Функция (10) имеет небольшую схожесть с известной формулой Эйнштейна эквивалентности энергии и массы тела, которая ему послужила для

и

сомнительного предположения о возможности в природе преобразования энергии в массу и наоборот массы в энергию. Отличие этой функции от эйнштейновской заключается в том, что она имеет очень простой вывод, более того в ней в качестве сомножителя выступает не квадрат скорости света, а квадрат скорости движения сгустка материальной субстанции, которую он приобретает во время обрыва электромагнитного колебания в фотоне. Кроме того, в этой функции имеется еще и слагаемое, представляющее собой константу интегрирования, физический смысл которой, сводится к тому, что в природе гравитационный диполь не изолирован от влияния внешних физических полей, вызывающих в нем дополнительные составляющие потенциальной энергии и сосредоточенной в отдельной добавке, т.е. в константе С.

Во втором разделе настоящей статьи упоминалось о том, что броуновское движение является составной частью механизма распространения тепла в природе. Пользуясь приведенной выше моделью потенциальной энергии «помещенной» природой в вакуум покажем, что источник броуновского движения не имеет никакого отношение к тепловой форме существования энергии. Для доказательства этого рассмотрим два гравитационных диполя взаимодействующие между собой силовыми линиями гравитации, которые приближают их друг к другу. Любое такое приближение, рассматриваемых диполей ослабляет силовые линии, которые находятся между ними, что влияет на сами диполи, ослабляя их притяжение сгустков материальной субстанции, из которых они состоят. В результате эти сгустки, сдерживаемые в диполе силами притяжения, начинают двигаться в противоположные стороны, и тем самым, удаляясь друг от друга, что, незамедлительно усиливает их взаимное притяжение, но только уже в несколько другом пространственном их расположении. Дальнейшее притягивание друг к другу поворачивает ось, связывающую их между собой, т.е. эти диполи начинают двигаться вдоль окружности. Этот эффект движения по окружности в увеличенном масштабе мы наблюдаем в космической системе Земля-Луна. Такая же ситуация складывается и в уменьшенном размере, когда вещественные сгустки в виде различных соединений элементов химической Таблицы Менделеева находятся во взвешенном состоянии в жидкости. Их взаимодействие подобно Земля-Луна заставляет двигаться по окружности друг относительно друга. Однако, поскольку в рассматриваемой жидкости таких частичек много, то по пути их проворачивания друг вокруг друга они встречаю себе подобных из соседней такой же пары, что при определенных расстояниях от них, вызывает обрыв прежнего движения и переход к вращательному движению уже новой пары. Этот механизм и является Броуновским движением.

5. Выводы

Что такое энергия? Понимание ее сути имеет большое значение в познании материального окружающего мира. Отведение ей роли чего-то, что су-

ществует вне материи, является уводом исследований в сторону получения результатов не адекватных природе. В статье уже отмечалось, что, как не ущербно, но современная физика стоит, именно, на этих позициях. Не хотелось прибегать к ее критике в понимании энергии, но академическая наука, уж больно, последовательно чтит идеи непреклонных авторитетов, которые на окружающий мир смотрят сквозь «очки» энергетизма. Особенно в этом выделяются идеи, почитаемые современной физикой Стивена Хокинга. В настоящей статье получило дальнейшее свое развитие понимание энергии, как скалярной характеристики движения материи, предложены математические модели в виде функций для кинетической и потенциальной энергии, в которых в качестве переменных выступают не нематериальные меры времени и пространства, а переменные, характеризующие процессы изменения в самой материи, несущей интересующую нас энергию. Это позволило вывести исследовательский процесс из описательного (феноменологического) метода, к познанию, через модели (функции), зависящие от изменений в самой субстанции. Иными словами, приблизиться в исследовательском процессе к познаваемой истине. Такой подход в исследованиях позволил существенно подкорректировать наши познания в так называемой «эквивалентности массы и энергии тела» с помощью функции отличной от знаменитой формулы Эйнштейна, приведенной в выражении (10). Кроме того, рассматриваемый метод познания предложил совершенно новую математическую модель (функцию), описывающую движения фотона. Это позволило с помощью математического аппарата ее проанализировать и прийти к неожиданно новым результатам, согласно которым энергетический объем, находящийся в этой (фотонной) форме движения материи, не зависит от частоты электромагнитных колебаний, которые помещены в него. Этот результат в познании материального мира имеет далеко идущие перспективы в переосмысливании явлений в природе, что естественным образом отразится на появлении принципиально новых технологий.

Литература

1. Vyshinskiy V.A. SYSTEM OF POSTULATES — BASIS OF SCINTIFIC COGNITION OF NATURE / V.A. Vyshinskiy // Sciences of Europe, — 2017, — Vol 1, — №15 (15) P.70-74

2. P.S. Laplact. Mecanique Celeste, 4, Livrex, Paris, 1805

3. Адель Калиниченко, Быстрее света, The New Times, http://www.ras.ru/di-gest/showdnews.aspx?id=bd98d6ef-e3d4-486f-9cd3-81d363ff2d0a&print=1

4. Топтунова Л.М. Скорость света, https://astrogalaxy.ru/907.html

5. Вышинский В.А. Кризис современной теоретической физики / В.А. Вышинский // Вимiрювальна та обчислювальна техшка в техно-лопчних процесах, — 2017. — №3. — С. 39-50

6. Вышинский В.А. Об одном решении фундаментальной проблемы современного развития вычислительной техники/ В.А. Вышинский // УСиМ , — 2003 . — №4. — С. 81-91

7. Брусин С.Д., Брусин Л.Д. Молекулярно-кинетическая теория не имеет экспериментального подтверждения, http ://www. econf. rae.ru/article/5293

8. Вышинский В.А. Электрические и магнитные силовые линии Фарадея. Электромагнитная волна / В.А. Вышинский // Единый всероссийский вестник, — 2016, — №7, -С. 62-68

9. Вышинский В.А. Модель, наиболее адекватно отражающая естественный вакуум / В.А. Вышинский // Единый всероссийский вестник, — 2016, — Часть 1, — №6. — С. 45-52

10. Вышинский В.А. Личный сайт vva.kiev/ua

11. Vyshinskiy V.A. ORIGNS OF PHENOMENOLOGY IN PHYSICS / V.A. Vyshinskiy // Sciences of Europe, — 2018, — Vol 1, — №34 (34) P.30-37

12. Вышинский В.А. Элементарные частицы вещества / В.А. Вышинский // Единый всероссийский вестник, — 2016, — №8. — С. 21-29

АНАЛ1З ОСНОВНИХ П1ДХОД1В ТА ЕТАП1В ЩОДО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВЛАСТИВОСТ1 ФУНКЦIОНАЛЬНОÏ СТ1ЙКОСТ1 1НФОРМАЦ1ЙНИХ СИСТЕМ ЩДПРИСМСТВА

Собчук В.В.

кандидат фiзико-математичних наук, доцент, доцент кафедри диференцiальних рiвнянь i математично’1 фiзики факультету Шформацшних систем, фiзики та математики, Схiдноeвропейський

нацюнальний ymiверситет iM. Лес Укратки, Луцьк, Укра’та;

Барабаш О.В.

доктор технiчних наук, професор, завiдувач кафедри вищо’1 математики, Державний }miверситет

телекомункацт, Кшв, Укра’та;

MycieHKO А.П.

доктор техтчних наук, доцент кафедри вищо’1 математики, Державний утверситет телеко-

муткацш, Кшв, Укра’та.

Лаптев О.А.

кандидат техтчних наук, доцент кафедри ситем тформацшного та юбернетичного захисту, Державний }miверситет телекомунжацш, Кшв, Укра’та.

ANALYSIS OF THE MAIN APPROACHES AND STAGES FOR PROVIDING THE PROPERTIES OF THE FUNCTIONAL STABILITY OF THE INFORMATION SYSTEMS OF THE ENTERPRISE

Sobchuk V.

Candidate of Physical And Mathematical Sciences, Associate Professor, Assistant Professor of The Department of Differential Equations And Mathematical Physics of the Faculty of Information Systems, Physics and Mathematics, Lesya Ukrainka Eastern European National University, Lutsk, Ukraine;

Barabash O.

Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of Higher Mathematics, State University

of Telecommunications, Kyiv, Ukraine;

Musienko A.

Doctor of Technical Sciences, Associate Professorof the Department of Higher Mathematics, State University of Telecommunications, Kyiv, Ukraine.

Laptev A.

Ph.D., Senior Researcher, Associate Professor of the Department of Information and Cybersecurity Systems, State University of Telecommunications,

Kyiv, Ukraine

АНОТАЦ1Я

В робот проводиться анатз основних mдходiв щодо забезпечення функцюнально1 сгшкосп шформацшних систем шдприемства. Функцюнальна стшшсть — це властивють системи збертати упродовж за-даного часу виконання сво1х основних функцш в умовах впливу потоков ввдмов, несправностей, збо1в. ABSTRACT

The paper analyzes basic approaches to ensure the functional stability of enterprise information systems. Functional stability is the property of the system to store for a specified time the performance of its basic functions in the conditions of influence of flows of failures, faults, failures.

Ключовi слова: функцюнальна стшшсть, шформацшна система шдприемства, збо1, ввдмови. Keywords: functional stability, enterprise information system, failures, failures.

Аналiз функцюнування шформацшних систем щдприемств показав, що вiдомi властивосп склад-них техшчних систем, так як стшшсть, надшшсть,

живучють, ввдмовостшшсть характеризують функцюнування шформацшних систем при ди вщмов i збо1в, не дозволяють повною мiрою описати про-цеси функцюнування в умовах значних руйнувань,

Три значения самого знаменитого уравнения Эйнштейна / Хабр

Эйнштейн выводит СТО перед аудиторией; 1934.

Сотни лет в физике присутствовал непреложный закон, в котором никогда не сомневались: в любой реакции, происходящей во Вселенной, сохраняется масса. Неважно, какие ингредиенты использовать, какая реакция произошла, и что получилось – сумма того, с чего вы начинали, и сумма того, с чем вы оказывались, будут равными по массе. Но по законам специальной теории относительности масса не может быть сохраняющейся величиной, поскольку различные наблюдатели не согласятся по поводу того, какой энергией обладает система. Вместо этого Эйнштейн смог вывести закон, который мы используем и по сей день, управляемый одним из простых и наиболее мощных уравнений: E=mc².


Ядерную ракету готовят к испытаниям в 1967. Ракета работает на преобразовании массы в энергию, E = mc².

У самого знаменитого уравнения Эйнштейна всего три составляющих:

1. E, или энергия, полностью занимающая одну часть уравнения, и представляющая полную энергию системы.
2. m, масса, связанная с энергией через преобразовательный множитель.
3. c², квадрат скорости света – нужный фактор, обеспечивающий эквивалентность массы и энергии.

Нильс Бор и Альберт Эйнштейн обсуждают множество тем дома у Пауля Эренфеста в 1925. Дебаты Бора с Эйнштейном были наиболее влиятельным фактором во время разработки квантовой механики. Сегодня Бор наиболее известен своим вкладом в квантовую физику, а Эйнштейн – за вклад в теорию относительности и эквивалентность энергии и массы.

Смысл этого уравнения изменил весь мир. Как писал сам Эйнштейн:

Из специальной теории относительности следовало, что масса и энергия – разные проявления одной вещи. Эта концепция была незнакома среднему человеку.

И вот три самых значимых следствия этого простого уравнения.

Кварки, антикварки и глюоны Стандартной модели обладают цветным зарядом, в дополнение ко всем другим свойствам вроде массы и электрического заряда. Не имеют массы только глюоны и фотоны; все остальные, даже нейтрино, обладают ненулевой массой покоя.

Даже у покоящихся масс есть присущая им энергия. В школе вы изучали все типы энергий – механическую, химическую, электрическую, кинетическую. Все эти виды энергий присущи движущимся или реагирующим объектам, и эти формы энергии можно использовать для выполнения работы, например, для запуска двигателя, свечения лампочки или перемалывания зерна в муку. Но даже обычная масса покоя обладает присущей ей энергией: и огромным количеством. Это ведёт к потрясающему следствию: гравитация, возникающая между двумя любыми массами в ньютоновой вселенной, тоже должна работать на основании энергии, эквивалентной массе согласно уравнению E = mc².

Создание пар частиц из материи/антиматерии из чистой энергии (слева) – реакция полностью обратимая (справа), ведь материя и антиматерия могут аннигилировать, породив чистую энергию. Этот процесс сотворения и аннигиляции подчиняется уравнению E = mc², и является единственным известным способом создания и уничтожения материи и антиматерии.

Массу можно преобразовать в чистую энергию. Это второе значение уравнения, и E = mc² сообщает нам, сколько точно энергии можно получить при преобразовании массы. На каждый килограмм массы, превращающейся в энергию, получится 9 × 10¹⁶ Дж энергии, что эквивалентно 21 мегатонн ТНТ. Наблюдая за радиоактивным распадом, или реакциями деления или синтеза ядер, можно видеть, что итоговая масса оказывается меньше начальной; закон сохранения массы не работает. Но разница равняется количеству освобождённой энергии! Это работает для всех случаев, от распада урана и атомных бомб до ядерного синтеза в ядре Солнца и аннигиляции частиц материи/антиматерии. Уничтожаемая масса превращается в энергию, количество которой рассчитывается по формуле E = mc².

Следы частиц, порождаемых высокоэнергетическими столкновениями на Большом адронном коллайдере, 2014. Композитные частицы распадаются на компоненты, которые рассеиваются в пространстве, но также появляются и новые частицы, благодаря энергии, доступной при столкновении.

Энергию можно использовать для создания массы практически из ничего – просто из чистой энергии. Последнее значение формулы наиболее выдающееся. Если взять два бильярдных шара и сильно столкнуть их вместе, то на выходе получится два бильярдных шара. Если взять фотон и электрон и столкнуть их вместе, то получится фотон и электрон. Но если столкнуть их с достаточно большой энергией, то получится фотон, электрон и новая пара частиц материи/антиматерии. Иначе говоря, можно создать две новые массивные частицы:

• частицу материи, например, электрон, протон, нейтрон, и т.п.,
• частицу антиматерии, например, позитрон, антипротон, антинейтрон и т.п.

которые появятся, только если вложить в эксперимент достаточно энергии. Именно так на ускорителях, таких, как БАК в ЦЕРН, ищут новые, нестабильные высокоэнергетические частицы (такие, как бозон Хиггса или верхний кварк): создавая новые частицы из чистой энергии. Получающаяся масса возникает из доступной энергии: m = E/c

²

. Это также означает, что время жизни частицы ограничено, то из-за принципа неопределённости Гейзенберга ей присуща неопределённость значения массы, поскольку δE δt ~ ℏ, и, следовательно, из уравнения Эйнштейна следует и соответствующая δm. Когда физики рассуждают о ширине частицы, они имеют в виду эту внутреннюю неопределённость массы.

Искривление пространства-времени гравитационными массами в картине мира ОТО

Эквивалентность энергии и массы также привела Эйнштейна к такому великому достижению, как общая теория относительности. Представьте, что у вас имеется частица материи и частица антиматерии, с одинаковыми массами покоя. Их можно аннигилировать, и они превратятся в фотоны с определённой энергией, точно по формуле E = mc². Теперь представьте, что эта пара частица/античастица быстро двигается, будто бы упав к нам из глубокого космоса, а затем аннигилирует вблизи поверхности Земли. У этих фотонов окажется дополнительная энергия – не только E из E = mc², но и дополнительная E, кинетическая энергия, приобретённая из-за падения.

Если два объекта из материи и антиматерии, находясь в покое, аннигилируют, они превратятся в фотоны совершенно определённой энергии. Если эти фотоны появятся после падения в гравитационном поле, энергия у них будет выше. Значит, должно существовать гравитационное красное или синее смещение, не предсказанное гравитацией Ньютона – иначе энергия бы не сохранялась.

Если энергия должна сохраняться, то гравитационное красное (и синее) смещения должны быть реальными. У гравитации Ньютона нет способа объяснить этот эффект, но в Эйнштейновской ОТО кривизна пространства означает, что падение в гравитационное поле добавляет вам энергии, а выход из гравитационного поля заставляет вас тратить энергию. Получается, что полная и общая взаимосвязь для любого движущегося объекта будет не E = mc², а E² = m²c⁴ + p²c² (где p – импульс). И только обобщая всю информацию, включая в описание энергию, импульс и гравитацию, можно по-настоящему описать Вселенную.

Когда квант излучения покидает гравитационное поле, его частота испытывает красное смещение из-за сохранения энергии; когда он падает в поле, он должен испытывать синее смещение. А это имеет смысл, только если гравитация связана не только с массой, но и с энергией.

Величайшее уравнение Эйнштейна, E = mc², является триумфом мощи и простоты фундаментальной физики. У материи есть присущая ей энергия, массу можно превратить (при определённых условиях) в чистую энергию, а энергию можно использовать для создания массивных объектов, не существовавших ранее. Такой метод размышлений даёт нам возможность открывать фундаментальные частицы, из которых состоит наша Вселенная, изобретать ядерную энергию и ядерное оружие, открывать теорию гравитации, описывающую взаимодействие всех объектов во Вселенной. Ключом к нахождению этого уравнения послужил скромный мысленный эксперимент, основанный на простом предположении: сохранении энергии и импульса. Остальное оказывается неизбежным следствием схемы работы Вселенной.

Что означает формула E=mc2 и как с ее помощью раздобыть много энергии — T&P

Все знают формулу E=mc

², и все слышали, что ее Эйнштейн придумал. Многие даже знают, что Е обозначает энергию, m — массу, а c — скорость света. Но что все это означает?

Если взять обычную пальчиковую батарейку из пульта от телевизора, и превратить ее в энергию, то точно такую же энергию можно получить от 250 миллиардов таких же батареек, если использовать их по-старинке. Не очень хороший получается КПД.

А то и означает, что масса и энергия — это одно и то же. То есть масса — это частный случай энергии. Энергию, заключенную в массе чего угодно, можно посчитать по этой простой формуле.

Скорость света — это очень много. Это 299 792 458 метров в секунду или, если вам так удобнее, 1 079 252 848,8 километров в час. Из-за этой большой величины получается, что если превратить чайный пакетик целиком в энергию, то этого хватит, чтобы вскипятить 350 миллиардов чайников.

У меня есть пара грамм вещества, где мне получить мою энергию?

Перевести всю массу предмета в энергию можно, только если вы где-нибудь найдете столько же антиматерии. А ее получить в домашних условиях проблематично, этот вариант отпадает.

Термоядерный синтез

Существует очень много природных термоядерных реакторов, вы можете их наблюдать, просто взглянув на небо. Солнце и другие звезды — это и есть гигантские термоядерные реакторы.

Другой способ откусить от материи хоть сколько-то массы и превратить ее в энергию — это произвести термоядерный синтез. Берем два ядра водорода, сталкиваем их, получаем одно ядро гелия. Весь фокус в том, что масса двух ядер водорода немного больше, чем масса одного ядра гелия. Вот эта масса и превращается в энергию.

Но тут тоже не так все просто: ученые еще не научились поддерживать реакцию управляемого ядерного синтеза, промышленный термоядерный реактор фигурирует только в самых оптимистичных планах на середину этого столетия.

Ядерный распад

Ближе к реальности — реакция ядерного распада. Она вовсю используется в ядерных электростанциях. Это когда два больших ядра атома распадаются на два маленьких. При такой реакции масса осколков получается меньше массы ядра, пропавшая масса и уходит в энергию.

Ядерный взрыв — это тоже ядерный распад, но неуправляемый, прекрасная иллюстрация этой формулы.

Горение

Превращение массы в энергию вы можете наблюдать прямо у вас в руках. Зажгите спичку — и вот она. При некоторых химических реакциях, например, горения, выделяется энергия от потери массы. Но она очень мала по сравнению с реакцией распада ядра, и вместо ядерного взрыва у вас в руках происходит просто горение спички.

Более того, когда вы поели, еда через сложные химические реакции благодаря мизерной потере массы отдает энергию, которую вы потом используете, чтобы сыграть в настольный теннис, ну или на диване перед телеком, чтобы поднять пульт и переключить канал.

Так что, когда вы едите бутерброд, часть его массы превратится в энергию по формуле E=mc².

Единицы и символы СИ

Тема Физическое количество Символ Имя Установка Механика Масса м, М килограмм кг Линейное положение Длина, расстояние Радиус х, г л, д R метр м Время т, секунды с Линейный угол, Угловое положение , радиан рад Сферический угол стерадиан ср Площадь А – м 2 Объем В – м 3 Момент инерции Я – кг * м 2 Плотность – кг / м 3 Линейная скорость в, у, с – м / с Угловая скорость , – рад / с Линейный импульс п. – кг * м / с Угловой момент л – кг * м 2 / с Линейное ускорение а – м / с 2 Угловое ускорение – рад / с 2 Сила Ф ньютон Н = кг * м / с 2 Крутящий момент – Н * м Импульс Я – Н * с Работа Энергия Вт E джоуль Дж = Н * м Мощность п ватт Вт = Дж / с Вязкость динамическая – Па * с Электричество и магнетизм Текущий Я ампер А Заряд Q, q, e кулон C = А * с Плотность тока Дж – А / м 2 Объемная плотность заряда – С / м 3 Плотность заряда – С / м 2 Линейная плотность заряда – С / м Электрический потенциал Напряжение ЭДС В вольт В = Дж / К Электрическое поле E – Н / З, В / м Электрический поток – В * м Электрический момент p e – С * м Сопротивление R, r Ом = В / А Удельное сопротивление – * м Емкость К фарад F = C / V Удельная проводимость – (* м) -1 Магнитное поле Б тесла T = Н / (А * м) Магнитный поток Вебер Вт = Т * м 2 = В * с Индуктивность Взаимная индуктивность л М Анри H = Вт / A Магнитный момент п м – А * м 2 Поляризация п – С / м 2 Намагничивание Я – А / м Термодинамика Температура т кельвин К Количество вещества М моль моль Давление п – Па Тепло Q – Дж Теплоемкость Энтропия С S – Дж / К Удельная теплоемкость с – Дж / (кг * К) Молярное тепло в м – Дж / (моль * К) поток энергии Дж – Вт / м 2 Поверхностное натяжение – Н / м Напряжение Модуль упругости E паскаль Па = Н / м 2 Колебания и волны Длина волны – м Волновое число к – м -1 Частота f герц Гц Плотность энергии – Дж / м 3 Поток энергии Дж – Дж / м 2 Интенсивность Я – Дж / (м 2 * с) Реактивное сопротивление Импеданс Х Z Ом = В / А Оптика Фокусное расстояние f – м Сила света Я кандела кд Световой поток люмен лм = кд * м 2 Освещенность E люкс lk = лм / м 2 Яркость л – кд / м 2 Коэффициент линейного поглощения – м -1 Квантовая физика Массовый коэффициент поглощения – м 2 / кг Радиоактивная активность А беккерель Бк = с -1 Поглощенная доза D серый Гр = Дж / кг

Глоссарий ключевых символов и обозначений — College Physics

КПД. Потребляемая энергия Квантовое число проекции углового момента. Схема резистора и конденсатора Модуль упругости

	в среднем (обозначается полосой над символом — e.г., — средняя скорость)
	градусов Цельсия
	градусов по Фаренгейту
	параллельно
	перпендикуляр
	пропорционально
	плюс-минус
	ноль в качестве нижнего индекса обозначает начальное значение
	альфа-лучи
	угловое ускорение
	температурный коэффициент (ы) удельного сопротивления
	бета-лучи
	уровень звука
	объемный коэффициент расширения
	электронов испускается при бета-распаде ядра
	распад позитрона
	гамма-лучи
	поверхностное натяжение
	константа, используемая в теории относительности
	изменение любого количества, следующего за
	неопределенность в любом количестве, которое следует за
	изменение энергии между начальной и конечной орбитами электрона в атоме
	неуверенность в энергии
	Разница в массе между исходным и конечным продуктами
	количество происходящих распадов
	изменение импульса
	неопределенность импульса
	изменение гравитационной потенциальной энергии
	угол поворота
	пройденное расстояние по круговой траектории
	неопределенность во времени
	собственное время, измеренное наблюдателем в состоянии покоя относительно процесса
	разность потенциалов
	неопределенность положения
	диэлектрическая проницаемость свободного пространства
	вязкость
	угол между вектором силы и вектором смещения
	угол между двумя линиями
	угол контакта
	направление результирующего
	Угол Брюстера
	критический угол
	диэлектрическая проницаемость
	константа распада нуклида
	длина волны
	длина волны в среде
	проницаемость свободного пространства
	коэффициент кинетического трения
	коэффициент трения покоя
	электронное нейтрино
	положительный пион
	отрицательный пион
	нейтральный пион
	плотность
	критическая плотность, плотность, необходимая только для остановки универсального расширения
	плотность жидкости
	средняя плотность объекта
	удельный вес
	характеристическая постоянная времени для цепи сопротивления и индуктивности или цепи сопротивления и емкости
	характеристическое время для цепи резистора и конденсатора
	крутящий момент
	ипсилон-мезон
	магнитный поток
	фазовый угол
	Ом (единица)
	угловая скорость
	ампер (текущая единица)
	площадь
	площадь поперечного сечения
	общее количество нуклонов
	разгон
	Боровский радиус
	центростремительное ускорение
	тангенциальное ускорение
	переменного тока
	амплитудная модуляция
	атмосфера
	барионное число
	синий кварк цвет
	антисиний (желтый) цвет антикварк
	дно со вкусом творога или красотка
	Модуль объемной упругости
	Напряженность магнитного поля
	Собственное магнитное поле электрона
	орбитальное магнитное поле
	энергия связи ядра — это энергия, необходимая для полного разложения его на отдельные протоны и нейтроны
	энергия связи на нуклон
	беккерель — один распад в секунду
	емкость (количество накопленного заряда на вольт)
	кулон (основная единица заряда в системе СИ)
	общая емкость параллельно
	общая емкость в серии
	центр тяжести
	центр масс
	Подвеска со вкусом творога
	удельная теплоемкость
	скорость света
	килокалорий
	калорий
	КПД теплового насоса
	КПД холодильников и кондиционеров
	косинус
	котангенс
	косеканс
	постоянная диффузии
	смещение
	творожный ароматный пух
	децибел
	расстояние изображения от центра линзы
	расстояние объекта от центра линзы
	постоянный ток
	Напряженность электрического поля
	ЭДС (напряжение) или электродвижущая сила Холла
	электродвижущая сила
	энергия одного фотона
	энергия ядерной реакции
	полная релятивистская энергия
	общая энергия
	энергия основного состояния для водорода
	энергия покоя
	захват электронов
	энергия, запасенная в конденсаторе
	— полезная работа, деленная на затраченную энергию
	КПД Карно
	(пища, усваиваемая человеком)
	энергия, запасенная в катушке индуктивности
	выход энергии
	излучательная способность объекта
	антиэлектрон или позитрон
	электрон-вольт
	фарад (единица емкости, кулон на вольт)
	фокус объектива
	сила
	величина силы
	возвращающая сила
	подъемная сила
	центростремительная сила
	усилие
	чистая сила
	выходное усилие
	частотная модуляция
	фокусное расстояние
	частота
	резонансная частота последовательной цепи сопротивления, индуктивности и емкости
	пороговая частота для конкретного материала (фотоэффект)
	основной
	первый обертон
	секундный обертон
	частота ударов
	Величина кинетического трения
	величина статического трения
	гравитационная постоянная
	зеленый кварк цвет
	антизеленый (пурпурный) цвет антикварк
	ускорение свободного падения
	глюонов (частицы-носители для сильного ядерного взаимодействия)
	изменение вертикального положения
	высота над некоторой точкой отсчета
	Максимальная высота снаряда
	Постоянная Планка
	энергия фотона
	высота изображения
	высота объекта
	электрический ток
	интенсивность
	интенсивность прошедшей волны
	момент инерции (также называемый инерцией вращения)
	Интенсивность поляризованной волны до прохождения через фильтр
	Средняя интенсивность непрерывной синусоидальной электромагнитной волны
	средний текущий
	джоуль
	Джоуль / фунт / кв.дюйм мезон
	кельвинов
	Постоянная Больцмана
	силовая постоянная пружины
	рентгеновских лучей, возникающих при попадании электрона в вакансию оболочки
	рентгеновских лучей, возникающих при попадании электрона в вакансию оболочки
	килокалорий
	поступательная кинетическая энергия
	механическая энергия
	кинетическая энергия выброшенного электрона
	релятивистская кинетическая энергия
	кинетическая энергия вращения
	тепловая энергия
	килограмм (основная единица массы в системе СИ)
	угловой момент
	литр
	Величина углового момента
	собственная индуктивность
	Квантовое число момента импульса
	рентгеновских лучей, создаваемых при падении электрона в оболочку из оболочки
	электрон общее семейное число
	Общее количество семейства мюонов
	тау семей общее количество
	теплота плавления
	коэффициентов скрытой теплоты
	орбитальный угловой момент
	теплота сублимации
	теплота испарения
	z — составляющая момента импульса
	угловое увеличение
	взаимная индуктивность
	указывает на метастабильное состояние
	Увеличение
	масса
	Масса объекта, измеренная человеком в состоянии покоя относительно объекта
	метр (основная единица измерения длины в системе СИ)
	порядок вмешательства
	общее увеличение (произведение отдельных увеличений)
	атомная масса нуклида
	механическое преимущество
	Увеличение окуляра
	масса электрона
	масса нейтрона
	Увеличение линзы объектива
	моль
	Масса протона
	квантовое число проекции спина
	Величина нормальной силы
	ньютон
	нормальная сила
	количество нейтронов
	показатель преломления
	количество бесплатных начислений на единицу объема
	Число Авогадро
	Число Рейнольдса
	ньютон-метр (единица работы-энергии)
	Ньютон на метр (единица измерения крутящего момента в системе СИ)
	прочая энергия
	мощность
	оптика линзы
	давление
	импульс
	импульсная величина
	релятивистский импульс
	общий импульс
	общий импульс некоторое время спустя
	абсолютное давление
	атмосферное давление
	стандартное атмосферное давление
	потенциальная энергия
	упругая потенциальная энергия
	электрическая потенциальная энергия
	потенциальная энергия пружины
	манометрическое давление
	потребляемая мощность или входная
	полезная выходная мощность, переходящая в полезную работу или желаемую форму энергии
	скрытая теплота
	чистого тепла передано в систему
	расход — объем в единицу времени, проходящий мимо точки
	положительный заряд
	отрицательный заряд
	заряд электрона
	заряд протона
	пробный заряд
	добротность
	активность, скорость распада
	радиус кривизны сферического зеркала
	красный кварк цвет
	антикрасный (голубой) кварк, цвет
	сопротивление
	результирующее или полное смещение
	постоянная Ридберга
	универсальная газовая постоянная
	расстояние от точки поворота до точки приложения силы
	внутреннее сопротивление
	Плечо перпендикулярного рычага
	радиус ядра
	радиус кривизны
	удельное сопротивление
	единица дозы облучения
	эквивалент рентгена человек
	радиан
	относительная биологическая эффективность
	среднеквадратичное значение
	радиус n -й орбиты H-атома
	общее сопротивление параллельного соединения
	полное сопротивление последовательного соединения
	Радиус Шварцшильда
	энтропия
	собственный спин (собственный угловой момент)
	величина собственного (внутреннего) спинового углового момента
	модуль сдвига
	Квантовое число странности
	творожный аромат странный
	секунда (основная единица времени в системе СИ)
	спиновое квантовое число
	полный рабочий объем
	секанс
	синус
	z -компонента спинового момента импульса
	период — время завершения одного колебания
	температура
	критическая температура — температура, ниже которой материал становится сверхпроводником.
	напряжение
	тесла (напряженность магнитного поля B )
	топ со вкусом творога или правда
	время
	период полураспада — время, за которое половина исходных ядер распадается
	касательная
	внутренняя энергия
	творожный аромат до
	единица атомной массы
	Скорость объекта относительно наблюдателя
	Скорость относительно другого наблюдателя
	электрический потенциал
	напряжение на клеммах
	вольт (единица)
	том
	относительная скорость между двумя наблюдателями
	скорость света в материале
	скорость
	средняя скорость жидкости
	изменение потенциала
	Скорость дрейфа
	входное напряжение трансформатора
	действующее напряжение
	выходное напряжение трансформатора
	общая скорость
	скорость распространения звука или другой волны
	скорость волны
	работа
	чистая работа, выполненная системой
	ватт
	вес
	Масса жидкости, вытесняемой предметом
	общая работа, проделанная всеми консервативными силами
	общая работа, выполненная всеми неконсервативными силами
	полезная работа, выработка
	амплитуда
	символ для элемента
	обозначение конкретного нуклида
	деформация или смещение от равновесия
	смещение пружины из недеформированного положения
	горизонтальная ось
	емкостное реактивное сопротивление
	индуктивное сопротивление
	Среднеквадратичное расстояние диффузии
	вертикальная ось
	или модуль Юнга
	атомный номер (число протонов в ядре)
	сопротивление

Кинетическая энергия | IOPSpark

Кинетическая энергия

Силы и движение

Кинетическая энергия

Глоссарий Определение для 16-19

Описание

Кинетическая энергия — это энергия, связанная с движением.

Кинетическая энергия обычно обозначается символом E _K или сокращением KE.

В ньютоновской физике кинетическая энергия объекта массы m, движущегося со скоростью v, определяется уравнением:

E _K & equals; 12 м v ²

Обсуждение

Кинетическая энергия не является абсолютной величиной, потому что для измерения скорости объекта должен быть наблюдатель, относительно которого объект движется (или не движется).Выражение для кинетической энергии объекта, 12 m v ² , является точным в классической ньютоновской физике для скоростей, намного меньших скорости света. На очень высоких скоростях выражение для кинетической энергии изменяется на

E _K & equals; (γ-1) m ₀ c ²

где m ₀ — масса частицы, измеренная в состоянии покоя, c — скорость света и

γ & равно; 1 1- ( v ² / c ² )

В пределе v << c это выражение для E _K сводится к классическому 12 м в ² .

единица СИ

джоуль, Дж

Выражается в базовых единицах СИ

кг м ² с ^-2

Математические выражения

Связанные записи

• Энергия системы
• Внутренняя энергия
• Потенциальная энергия

В контексте

Типичные кинетические энергии следующих объектов имеют указанные порядки величины:

Бегун массой 70 кг, бегущий на скорость около 5 м с ^-1 : 10 ³ Дж.

Автомобиль массой 2000 кг, движущийся со скоростью 70 миль в час (около 31 м с ^-1 ) по автостраде: 10 ⁶ J.

Электрон, беспорядочно движущийся в металле при комнатной температуре: 10 ^-19 Дж.

Веб-сайт класса физики

Работа, энергия и сила: обзор набора задач

Этот набор из 32 задач нацелен на вашу способность использовать уравнения, связанные с работой и мощностью, для расчета кинетической, потенциальной и полной механической энергии, а также использовать соотношение работа-энергия для определения конечной скорости, тормозного пути или конечной высоты подъема. объект.Более сложные задачи обозначены цветом , синие задачи .

Работа

Работа возникает, когда на объект действует сила, вызывающая смещение (или движение) или, в некоторых случаях, препятствуя движению. В этом определении важны три переменные — сила, смещение и степень, в которой сила вызывает или препятствует смещению. Каждая из этих трех переменных входит в уравнение работы.Это уравнение:

Работа = Сила • Смещение • Косинус (тета)

W = F • d • cos (тета)

Поскольку стандартной метрической единицей силы является Ньютон, а стандартной метрической единицей перемещения является метр, то стандартной метрической единицей работы является Ньютон • метр, определяемый как Джоуль и сокращенно J.

Самая сложная часть уравнения работы и расчетов работы — это значение угла тета в приведенном выше уравнении.Угол — это не просто заявленный угол в задаче; это угол между векторами F и d. При решении рабочих задач нужно всегда помнить об этом определении: тета — это угол между силой и смещением, которое она вызывает. Если сила в том же направлении, что и смещение, то угол равен 0 градусов. Если сила направлена ​​в направлении, противоположном смещению, то угол составляет 180 градусов. Если сила направлена ​​вверх, а смещение вправо, то угол составляет 90 градусов.Это кратко показано на рисунке ниже.

Власть

Мощность определяется как скорость, с которой работа выполняется над объектом. Как и все величины скорости, мощность зависит от времени. Мощность связана с тем, насколько быстро выполняется работа. Две одинаковые работы или задачи можно выполнять с разной скоростью — медленно или быстро. Работа в каждом случае одинакова (поскольку это одинаковые рабочие места), но мощность разная.Уравнение мощности показывает важность времени:

Мощность = Работа / время

P = Вт / т

Единицей стандартной метрической работы является Джоуль, а стандартной метрической единицей измерения времени является секунда, поэтому стандартной метрической единицей измерения мощности является Джоуль / секунда, определяемая как ватт и сокращенно W. путайте единицу Ватт, обозначаемую сокращенно W, с количественной работой, также обозначаемой буквой W.

Объединение уравнений мощности и работы может привести ко второму уравнению мощности. Мощность — Вт / т, работа — F • d • cos (тета). Подставляя выражение для работы в уравнение мощности, получаем P = F • d • cos (theta) / t. Если это уравнение переписать как

P = F • cos (тета) • (d / t)

можно заметить возможное упрощение. Отношение d / t — это значение скорости для движения с постоянной скоростью или средняя скорость для ускоренного движения.Таким образом, уравнение можно переписать как

P = F • v • cos (тета)

где v — постоянная скорость или среднее значение скорости. Некоторые из задач в этом наборе задач будут использовать это производное уравнение для мощности.

Механическая, кинетическая и потенциальная энергии

Есть две формы механической энергии — потенциальная энергия и кинетическая энергия.

Потенциальная энергия — это накопленная энергия положения. В этом наборе проблем нас больше всего будет интересовать запасенная энергия из-за вертикального положения объекта в гравитационном поле Земли. Такая энергия известна как потенциальная энергия гравитации (PE _grav ) и рассчитывается с использованием уравнения

PE _grav = m • g • h

где м — масса объекта (в условных единицах килограмма), г — ускорение свободного падения (9.8 м / с / с) и h — это высота объекта (в стандартных единицах измерения) над произвольно заданным нулевым уровнем (например, землей или верхом лабораторного стола в комнате физики).

Кинетическая энергия определяется как энергия, которой обладает объект в результате его движения. Объект должен двигаться, чтобы обладать кинетической энергией. Количество кинетической энергии ( KE ), которым обладает движущийся объект, зависит от массы и скорости. Уравнение кинетической энергии:

КЕ = 0.5 • м • в ²

где м — масса объекта (в условных единицах килограммов), а v — скорость объекта (в условных единицах м / с).

Полная механическая энергия, которой обладает объект, складывается из его кинетической и потенциальной энергий.

Связь между работой и энергией

Существует связь между работой и общей механической энергией.Взаимосвязь лучше всего выражается уравнением

TME _i + W _nc = TME _f

Другими словами, это уравнение говорит о том, что начальное количество полной механической энергии ( TME _i ) системы изменяется работой, совершаемой с ней неконсервативными силами ( W _nc ). Конечное количество полной механической энергии ( TME _f ), которой обладает система, эквивалентно начальному количеству энергии ( TME _i ) плюс работе, выполняемой этими неконсервативными силами ( W _nc ).

Механическая энергия, которой обладает система, представляет собой сумму кинетической энергии и потенциальной энергии. Таким образом, приведенное выше уравнение может быть преобразовано в форму

KE _i + PE _i + W _NC = KE _f + PE _f

0,5 • m • v _i ² + m • g • h _i + F • d • cos (theta) = 0,5 • m • v _f ² + m • g • h _f

Работа, совершаемая системой неконсервативными силами (W _nc ), может быть описана как положительная работа или как отрицательная работа.Положительная работа выполняется в системе, когда сила, выполняющая работу, действует в направлении движения объекта. Отрицательная работа выполняется, когда сила, выполняющая работу, противодействует движению объекта. Когда положительное значение для работы подставляется в уравнение работы-энергии выше, конечное количество энергии будет больше, чем начальное количество энергии; считается, что система получила механическую энергию. Когда отрицательное значение работы подставляется в приведенное выше уравнение работы-энергии, конечное количество энергии будет меньше начального количества энергии; считается, что система потеряла механическую энергию.Бывают случаи, когда единственными силами, выполняющими работу, являются консервативные силы (иногда называемые внутренними силами). Обычно такие консервативные силы включают гравитационные силы, силы упругости или пружины, электрические силы и магнитные силы. Когда единственные силы, выполняющие работу, являются консервативными силами, тогда член W _nc в приведенном выше уравнении равен нулю. В таких случаях говорят, что система сохранила свою механическую энергию.

Правильный подход к проблеме работы-энергии требует внимательного чтения описания проблемы и подстановки значений из него в уравнение работы-энергии, перечисленное выше.Выводы о некоторых терминах должны быть сделаны на основе концептуального понимания кинетической и потенциальной энергии. Например, если объект изначально находится на земле, то можно сделать вывод, что PE _i равен 0, и этот член может быть исключен из уравнения работы-энергии. В других случаях высота объекта в исходном состоянии такая же, как и в конечном состоянии, поэтому члены PE _i и PE _f совпадают. Таким образом, их можно математически исключить с каждой стороны уравнения.В других случаях скорость постоянна во время движения, поэтому члены KE _i и KE _f одинаковы и, таким образом, могут быть математически исключены из каждой стороны уравнения. Наконец, есть случаи, когда условия KE и / PE не указаны; вместо этого даны масса (м), скорость (v) и высота (h). В таких случаях члены KE и PE могут быть определены с помощью соответствующих уравнений. Сделайте своей привычкой с самого начала просто начать с уравнения работы и энергии, отменить члены, которые равны нулю или неизменны, подставить значения энергии и работы в уравнение и найти указанное неизвестное.

Привычки эффективно решать проблемы

Эффективный решатель проблем по привычке подходит к физическим проблемам таким образом, чтобы отражать набор дисциплинированных привычек. Хотя не все эффективные специалисты по решению проблем используют один и тот же подход, все они имеют общие привычки. Эти привычки кратко описаны здесь. Эффективное решение проблем …

• …. внимательно читает задачу и создает мысленную картину физической ситуации. При необходимости они набрасывают простую схему физической ситуации, чтобы помочь визуализировать ее.
• … определяет известные и неизвестные величины в организованном порядке, часто записывая их на диаграмме. Они приравнивают заданные значения к символам, используемым для представления соответствующей величины (например, m = 1,50 кг, v _i = 2,68 м / с, F = 4,98 Н, t = 0,133 с, v _f = ???) .
• … строит стратегию решения неизвестной величины; стратегия, как правило, сосредоточена вокруг использования физических уравнений и во многом зависит от понимания физических принципов.
• … определяет подходящую (ые) формулу (ы) для использования, часто записывая их. При необходимости они выполняют необходимое преобразование количеств в правильные единицы.
• … выполняет подстановки и алгебраические манипуляции, чтобы найти неизвестную величину.

Подробнее …

Дополнительная литература / Учебные пособия:

Следующие страницы из учебного пособия по физике могут быть полезны для понимания концепций и математики, связанных с этими проблемами.

Набор задач «Работа, энергия и мощность»

Просмотреть набор задач

Решения с аудиосистемой для работы, энергии и мощности

Просмотрите аудиогид решения проблемы:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32

Приложение D Глоссарий ключевых символов и обозначений — BCIT Physics 0312 Учебник

КПД. + [/ латекс] Квантовое число проекции углового момента. Схема резистора и конденсатора Модуль упругости

[латекс] \ overline {\ text {любой символ}} [/ латекс]	в среднем (обозначается полосой над символом — e.{\ circ} \ text {F} [/ latex]	градусов по Фаренгейту
[латекс] // [/ латекс]	параллельно
[латекс] \ бот [/ латекс]	перпендикуляр
[латекс] \ пропто [/ латекс]	пропорционально
[латекс] \ pm [/ латекс]	плюс-минус
[латекс] _0 [/ латекс]	ноль в качестве нижнего индекса обозначает начальное значение
[латекс] \ альфа [/ латекс]	альфа-лучи
[латекс] \ альфа [/ латекс]	угловое ускорение
[латекс] \ альфа [/ латекс]	температурный коэффициент (ы) удельного сопротивления
[латекс] \ beta [/ латекс]	бета-лучи
[латекс] \ beta [/ латекс]	уровень звука
[латекс] \ beta [/ латекс]	объемный коэффициент расширения
[латекс] \ beta ^ {-} [/ латекс]	электронов испускается при бета-распаде ядра
[латекс] \ beta ^ {+} [/ латекс]	распад позитрона
[латекс] \ гамма [/ латекс]	гамма-лучи
[латекс] \ гамма [/ латекс]	поверхностное натяжение
[латекс] \ gamma = 1 / \ sqrt {1 — v ^ 2 / c ^ 2} [/ латекс]	константа, используемая в теории относительности
[латекс] \ Delta [/ латекс]	изменение любого количества, следующего за
[латекс] \ дельта [/ латекс]	неопределенность в любом количестве, которое следует за
[латекс] \ mathit \ Delta E [/ латекс]	изменение энергии между начальной и конечной орбитами электрона в атоме
[латекс] \ mathit \ Delta E [/ латекс]	неуверенность в энергии
[латекс] \ mathit \ Delta m [/ латекс]	Разница в массе между исходным и конечным продуктами
[латекс] \ mathit \ Delta N [/ латекс]	количество происходящих распадов
[латекс] \ mathit \ Delta p [/ латекс]	изменение импульса
[латекс] \ mathit \ Delta p [/ латекс]	неопределенность импульса
[латекс] \ mathit \ Delta \ text {PE} _ {\ text {g}} [/ latex]	изменение гравитационной потенциальной энергии
[латекс] \ mathit \ Delta \ theta [/ latex]	угол поворота
[латекс] \ mathit \ Delta s [/ латекс]	пройденное расстояние по круговой траектории
[латекс] \ mathit \ Delta t [/ латекс]	неопределенность во времени
[латекс] \ mathit \ Delta t_0 [/ латекс]	собственное время, измеренное наблюдателем в состоянии покоя относительно процесса
[латекс] \ mathit \ Delta V [/ латекс]	разность потенциалов
[латекс] \ mathit \ Delta x [/ латекс]	неопределенность положения
[латекс] \ epsilon _0 [/ латекс]	диэлектрическая проницаемость свободного пространства
[латекс] \ eta [/ латекс]	вязкость
[латекс] \ theta [/ латекс]	угол между вектором силы и вектором смещения
[латекс] \ theta [/ латекс]	угол между двумя линиями
[латекс] \ theta [/ латекс]	угол контакта
[латекс] \ theta [/ латекс]	направление результирующего
[латекс] \ theta _b [/ латекс]	Угол Брюстера
[латекс] \ theta _c [/ латекс]	критический угол
[латекс] \ каппа [/ латекс]	диэлектрическая проницаемость
[латекс] \ лямбда [/ латекс]	константа распада нуклида
[латекс] \ лямбда [/ латекс]	длина волны
[латекс] \ lambda _n [/ латекс]	длина волны в среде
[латекс] \ mu _0 [/ латекс]	проницаемость свободного пространства
[латекс] \ mu _k [/ латекс]	коэффициент кинетического трения
[латекс] \ mu _s [/ латекс]	коэффициент трения покоя
[латекс] v_e [/ латекс]	электронное нейтрино
[латекс] \ pi ^ + [/ латекс]	положительный пион
[латекс] \ pi ^ — [/ латекс]	отрицательный пион
[латекс] \ pi ^ 0 [/ латекс]	нейтральный пион
[латекс] \ rho [/ латекс]	плотность
[латекс] \ rho _ {\ text {c}} [/ латекс]	критическая плотность, плотность, необходимая только для остановки универсального расширения
[латекс] \ rho _ {\ text {fl}} [/ латекс]	плотность жидкости
[латекс] \ overline {\ rho} _ {\ text {obj}} [/ latex]	средняя плотность объекта
[латекс] \ rho / \ rho _ {\ text {w}} [/ латекс]	удельный вес
[латекс] \ тау [/ латекс]	характеристическая постоянная времени для цепи сопротивления и индуктивности ([латекс] RL [/ латекс]) или сопротивления и емкости ([латекс] RC [/ латекс]) цепи
[латекс] \ тау [/ латекс]	характеристическое время для цепи резистора и конденсатора ([латекс] RC [/ латекс])
[латекс] \ тау [/ латекс]	крутящий момент
[латекс] \ Upsilon [/ латекс]	ипсилон-мезон
[латекс] \ Phi [/ латекс]	магнитный поток
[латекс] \ phi [/ латекс]	фазовый угол
[латекс] \ Omega [/ латекс]	Ом (единица)
[латекс] \ omega [/ латекс]	угловая скорость
[латекс] \ text {A} [/ латекс]	ампер (текущая единица)
[латекс] A [/ латекс]	площадь
[латекс] A [/ латекс]	площадь поперечного сечения
[латекс] A [/ латекс]	общее количество нуклонов
[латекс] a [/ латекс]	разгон
[латекс] a _ {\ text {B}} [/ латекс]	Боровский радиус
[латекс] a _ {\ text {c}} [/ латекс]	центростремительное ускорение
[латекс] a _ {\ text {t}} [/ латекс]	тангенциальное ускорение
[латекс] \ text {AC} [/ латекс]	переменного тока
[латекс] \ text {AM} [/ латекс]	амплитудная модуляция
[латекс] \ text {atm} [/ latex]	атмосфера
[латекс] B [/ латекс]	барионное число
[латекс] B [/ латекс]	синий кварк цвет
[латекс] \ overline {B} [/ латекс]	антисиний (желтый) цвет антикварк
[латекс] b [/ латекс]	дно со вкусом творога или красотка
[латекс] B [/ латекс]	Модуль объемной упругости
[латекс] B [/ латекс]	Напряженность магнитного поля
[латекс] B _ {\ text {int}} [/ латекс]	Собственное магнитное поле электрона
[латекс] B _ {\ text {orb}} [/ латекс]	орбитальное магнитное поле
[латекс] \ text {BE} [/ латекс]	энергия связи ядра — это энергия, необходимая для полного разложения его на отдельные протоны и нейтроны
[латекс] \ text {BE / A} [/ латекс]	энергия связи на нуклон
[латекс] \ text {Bq} [/ латекс]	беккерель — один распад в секунду
[латекс] C [/ латекс]	емкость (количество накопленного заряда на вольт)
[латекс] C [/ латекс]	кулон (основная единица заряда в системе СИ)
[латекс] C _ {\ text {p}} [/ латекс]	общая емкость параллельно
[латекс] C _ {\ text {s}} [/ латекс]	общая емкость в серии
[латекс] \ text {CG} [/ латекс]	центр тяжести
[латекс] \ text {CM} [/ латекс]	центр масс
[латекс] c [/ латекс]	Подвеска со вкусом творога
[латекс] c [/ латекс]	удельная теплоемкость
[латекс] c [/ латекс]	скорость света
[латекс] \ text {Cal} [/ латекс]	килокалорий
[латекс] \ text {cal} [/ latex]	калорий
[латекс] \ textit {\ text {COP}} _ {\ text {hp}} [/ latex]	КПД теплового насоса
[латекс] \ textit {\ text {COP}} _ {\ text {ref}} [/ latex]	КПД холодильников и кондиционеров
[латекс] \ text {cos} \ theta [/ latex]	косинус
[латекс] \ text {cot} \ theta [/ latex]	котангенс
[латекс] \ text {csc} \ theta [/ latex]	косеканс
[латекс] D [/ латекс]	постоянная диффузии
[латекс] d [/ латекс]	смещение
[латекс] d [/ латекс]	творожный ароматный пух
[латекс] \ text {дБ} [/ латекс]	децибел
[латекс] д_и [/ латекс]	расстояние изображения от центра линзы
[латекс] д_о [/ латекс]	расстояние объекта от центра линзы
[латекс] \ text {DC} [/ латекс]	постоянный ток
[латекс] E [/ латекс]	Напряженность электрического поля
[латекс] \ эпсилон [/ латекс]	ЭДС (напряжение) или электродвижущая сила Холла
[латекс] \ text {emf} [/ латекс]	электродвижущая сила
[латекс] E [/ латекс]	энергия одного фотона
[латекс] E [/ латекс]	энергия ядерной реакции
[латекс] E [/ латекс]	полная релятивистская энергия
[латекс] E [/ латекс]	общая энергия
[латекс] E_0 [/ латекс]	энергия основного состояния для водорода
[латекс] E_0 [/ латекс]	энергия покоя
[латекс] \ text {EC} [/ латекс]	захват электронов
[латекс] E _ {\ text {cap}} [/ латекс]	энергия, запасенная в конденсаторе
[латекс] \ textit {\ text {Eff}} [/ латекс]	— полезная работа, деленная на затраченную энергию	антиэлектрон или позитрон
[латекс] \ text {eV} [/ латекс]	электрон-вольт
[латекс] \ text {F} [/ латекс]	фарад (единица емкости, кулон на вольт)
[латекс] \ text {F} [/ латекс]	фокус объектива
[латекс] \ textbf {\ text {F}} [/ латекс]	сила
[латекс] F [/ латекс]	величина силы
[латекс] F [/ латекс]	возвращающая сила
[латекс] F _ {\ text {B}} [/ латекс]	подъемная сила
[латекс] F _ {\ text {c}} [/ латекс]	центростремительная сила
[латекс] F _ {\ text {i}} [/ латекс]	усилие
[латекс] \ textbf {F} _ {\ text {net}} [/ latex]	чистая сила
[латекс] F _ {\ text {o}} [/ латекс]	выходное усилие
[латекс] \ text {FM} [/ латекс]	частотная модуляция
[латекс] f [/ латекс]	фокусное расстояние
[латекс] f [/ латекс]	частота
[латекс] f_0 [/ латекс]	резонансная частота последовательной цепи сопротивления, индуктивности и емкости ([латекс] RLC [/ латекс])
[латекс] f_0 [/ латекс]	пороговая частота для конкретного материала (фотоэффект)
[латекс] f_1 [/ латекс]	основной
[латекс] f_2 [/ латекс]	первый обертон
[латекс] f_3 [/ латекс]	секундный обертон
[латекс] f _ {\ text {B}} [/ латекс]	частота ударов
[латекс] f _ {\ text {k}} [/ латекс]	Величина кинетического трения
[латекс] f _ {\ text {s}} [/ латекс]	величина статического трения
[латекс] G [/ латекс]	гравитационная постоянная
[латекс] G [/ латекс]	зеленый кварк цвет
[латекс] \ overline {G} [/ латекс]	антизеленый (пурпурный) цвет антикварк
[латекс] г [/ латекс]	ускорение свободного падения
[латекс] г [/ латекс]	глюонов (частицы-носители для сильного ядерного взаимодействия)
[латекс] h [/ латекс]	изменение вертикального положения
[латекс] h [/ латекс]	высота над некоторой точкой отсчета
[латекс] h [/ латекс]	Максимальная высота снаряда
[латекс] h [/ латекс]	Постоянная Планка
[латекс] hf [/ латекс]	энергия фотона
[латекс] h_i [/ ​​латекс]	высота изображения
[латекс] х_о [/ латекс]	высота объекта
[латекс] I [/ латекс]	электрический ток
[латекс] I [/ латекс]	интенсивность
[латекс] I [/ латекс]	интенсивность прошедшей волны
[латекс] I [/ латекс]	момент инерции (также называемый инерцией вращения)
[латекс] I_0 [/ латекс]	Интенсивность поляризованной волны до прохождения через фильтр
[латекс] I _ {\ text {ave}} [/ латекс]	Средняя интенсивность непрерывной синусоидальной электромагнитной волны
[латекс] I _ {\ text {rms}} [/ латекс]	средний текущий
[латекс] J [/ латекс]	джоуль
[латекс] Дж / фунт / кв. Дюйм [/ латекс]	Джоуль / фунт / кв.дюйм мезон
[латекс] \ text {K} [/ латекс]	кельвинов
[латекс] k [/ латекс]	Постоянная Больцмана
[латекс] k [/ латекс]	силовая постоянная пружины
[латекс] K _ {\ alpha} [/ латекс]	рентгеновских лучей, создаваемых, когда электрон попадает в вакансию оболочки [латекс] n = 1 [/ latex] из оболочки [латекс] n = 3 [/ latex]
[латекс] K _ {\ beta} [/ латекс]	рентгеновских лучей, создаваемых, когда электрон попадает в вакансию оболочки [латекс] n = 2 [/ latex] из оболочки [латекс] n = 3 [/ latex]
[латекс] \ text {ккал} [/ латекс]	килокалорий
[латекс] \ text {KE} [/ латекс]	поступательная кинетическая энергия
[латекс] \ text {KE} + \ text {PE} [/ latex]	механическая энергия
[латекс] \ text {KE} _e [/ латекс]	кинетическая энергия выброшенного электрона
[латекс] \ text {KE} _ {\ text {rel}} [/ latex]	релятивистская кинетическая энергия
[латекс] \ text {KE} _ {\ text {rot}} [/ латекс]	кинетическая энергия вращения
[латекс] \ overline {\ text {KE}} [/ латекс]	тепловая энергия
[латекс] \ text {kg} [/ латекс]	килограмм (основная единица массы в системе СИ)
[латекс] L [/ латекс]	угловой момент
[латекс] \ text {L} [/ латекс]	литр
[латекс] L [/ латекс]	Величина углового момента
[латекс] L [/ латекс]	собственная индуктивность
[латекс] \ ell [/ латекс]	Квантовое число момента импульса
[латекс] L _ {\ alpha} [/ латекс]	рентгеновских лучей, создаваемых, когда электрон попадает в оболочку [латекс] n = 2 [/ latex] из оболочки [latex] n = 3 [/ latex]
[латекс] L_e [/ латекс]	электрон общее семейное число
[латекс] L _ {\ mu} [/ латекс]	Общее количество семейства мюонов
[латекс] L _ {\ tau} [/ латекс]	тау семей общее количество
[латекс] L _ {\ text {f}} [/ латекс]	теплота плавления
[латекс] L _ {\ text {f}} [/ латекс] и [латекс] L _ {\ text {v}} [/ латекс]	коэффициентов скрытой теплоты
[латекс] L _ {\ text {orb}} [/ латекс]	орбитальный угловой момент
[латекс] L _ {\ text {s}} [/ латекс]	теплота сублимации
[латекс] L _ {\ text {v}} [/ латекс]	теплота испарения
[латекс] L_z [/ латекс]	z — составляющая момента импульса
[латекс] M [/ латекс]	угловое увеличение
[латекс] M [/ латекс]	взаимная индуктивность
[латекс] \ text {m} [/ латекс]	указывает на метастабильное состояние
[латекс] м [/ латекс]	Увеличение
[латекс] м [/ латекс]	масса
[латекс] м [/ латекс]	Масса объекта, измеренная человеком в состоянии покоя относительно объекта
[латекс] \ text {m} [/ латекс]	метр (основная единица измерения длины в системе СИ)
[латекс] м [/ латекс]	порядок вмешательства
[латекс] м [/ латекс]	общее увеличение (произведение отдельных увеличений)
[латекс] м (^ AX) [/ латекс]	атомная масса нуклида
[латекс] \ text {MA} [/ латекс]	механическое преимущество
[латекс] m _ {\ text {e}} [/ латекс]	Увеличение окуляра
[латекс] m_e [/ латекс]	масса электрона
[латекс] m _ {\ ell} [/ латекс]
[латекс] m_n [/ латекс]	масса нейтрона
[латекс] m _ {\ text {o}} [/ латекс]	Увеличение линзы объектива
[латекс] \ text {mol} [/ латекс]	моль
[латекс] м_п [/ латекс]	Масса протона
[латекс] m _ {\ text {s}} [/ латекс]	квантовое число проекции спина
[латекс] N [/ латекс]	Величина нормальной силы
[латекс] \ text {N} [/ латекс]	ньютон
[латекс] \ textbf {\ text {N}} [/ латекс]	нормальная сила
[латекс] N [/ латекс]	количество нейтронов
[латекс] n [/ латекс]	показатель преломления
[латекс] n [/ латекс]	количество бесплатных начислений на единицу объема
[латекс] N_A [/ латекс]	Число Авогадро
[латекс] N _ {\ text {r}} [/ латекс]	Число Рейнольдса
[латекс] \ text {N} \ cdot \ text {m} [/ latex]	ньютон-метр (единица работы-энергии)
[латекс] \ text {N} \ cdot \ text {m} [/ latex]	Ньютон на метр (единица измерения крутящего момента в системе СИ)
[латекс] \ text {OE} [/ латекс]	прочая энергия
[латекс] P [/ латекс]	мощность
[латекс] P [/ латекс]	оптика линзы
[латекс] P [/ латекс]	давление
[латекс] \ textbf {\ text {p}} [/ латекс]	импульс
[латекс] п [/ латекс]	импульсная величина
[латекс] п [/ латекс]	релятивистский импульс
[латекс] \ textbf {\ text {p}} _ {\ text {tot}} [/ latex]	общий импульс
[латекс] \ textbf {\ text {p}} ^ {\ prime} _ {\ text {tot}} [/ latex]	общий импульс некоторое время спустя
[латекс] p _ {\ text {abs}} [/ латекс]	абсолютное давление
[латекс] p _ {\ text {atm}} [/ латекс]	атмосферное давление
[латекс] p _ {\ text {atm}} [/ латекс]	стандартное атмосферное давление
[латекс] \ text {PE} [/ латекс]	потенциальная энергия
[латекс] \ text {PE} _ {el} [/ latex]	упругая потенциальная энергия
[латекс] \ text {PE} _ {\ text {elec}} [/ latex]	электрическая потенциальная энергия
[латекс] \ text {PE} _s [/ латекс]	потенциальная энергия пружины
[латекс] P_g [/ латекс]	манометрическое давление
[латекс] P_ {дюйм} [/ латекс]	потребляемая мощность или входная
[латекс] P_ {out} [/ латекс]	полезная выходная мощность, переходящая в полезную работу или желаемую форму энергии
[латекс] Q [/ латекс]	скрытая теплота
[латекс] Q [/ латекс]	чистого тепла передано в систему
[латекс] Q [/ латекс]	расход — объем в единицу времени, проходящий мимо точки
[латекс] + Q [/ латекс]	положительный заряд
[латекс] -Q [/ латекс]	отрицательный заряд
[латекс] q [/ латекс]	заряд электрона
[латекс] q_p [/ латекс]	заряд протона
[латекс] q [/ латекс]	пробный заряд
[латекс] \ text {QF} [/ латекс]	добротность
[латекс] R [/ латекс]	активность, скорость распада
[латекс] R [/ латекс]	радиус кривизны сферического зеркала
[латекс] R [/ латекс]	красный кварк цвет
[латекс] \ overline {R} [/ латекс]	антикрасный (голубой) кварк, цвет
[латекс] R [/ латекс]	сопротивление
[латекс] \ text {R} [/ латекс]	результирующее или полное смещение
[латекс] R [/ латекс]	постоянная Ридберга
[латекс] R [/ латекс]	универсальная газовая постоянная
[латекс] r [/ латекс]	расстояние от точки поворота до точки приложения силы
[латекс] r [/ латекс]	внутреннее сопротивление
[латекс] r _ {\ bot} [/ латекс]	Плечо перпендикулярного рычага
[латекс] r [/ латекс]	радиус ядра
[латекс] r [/ латекс]	радиус кривизны
[латекс] r [/ латекс]	удельное сопротивление
[латекс] \ text {r or rad} [/ latex]	единица дозы облучения
[латекс] \ text {rem} [/ latex]	эквивалент рентгена человек
[латекс] \ text {рад} [/ латекс]	радиан
[латекс] \ text {RBE} [/ латекс]	относительная биологическая эффективность
[латекс] RC [/ латекс]
[латекс] \ text {rms} [/ латекс]	среднеквадратичное значение
[латекс] р_н [/ латекс]	радиус n -й орбиты H-атома
[латекс] R_p [/ латекс]	общее сопротивление параллельного соединения
[латекс] R_s [/ латекс]	полное сопротивление последовательного соединения
[латекс] R_s [/ латекс]	Радиус Шварцшильда
[латекс] S [/ латекс]	энтропия
[латекс] \ textbf {\ text {S}} [/ латекс]	собственный спин (собственный угловой момент)
[латекс] S [/ латекс]	величина собственного (внутреннего) спинового углового момента
[латекс] S [/ латекс]	модуль сдвига
[латекс] S [/ латекс]	Квантовое число странности
[латекс] s [/ латекс]	творожный аромат странный
[латекс] \ text {s} [/ латекс]	секунда (основная единица времени в системе СИ)
[латекс] s [/ латекс]	спиновое квантовое число
[латекс] \ textbf {\ text {s}} [/ латекс]	полный рабочий объем
[латекс] \ text {sec} \ theta [/ latex]	секанс
[латекс] \ text {sin} \ theta [/ latex]	синус
[латекс] с_з [/ латекс]	z -компонента спинового момента импульса
[латекс] T [/ латекс]	период — время завершения одного колебания
[латекс] T [/ латекс]	температура
[латекс] T_c [/ латекс]	критическая температура — температура, ниже которой материал становится сверхпроводником. {\ prime} [/ latex]	Скорость относительно другого наблюдателя
[латекс] V [/ латекс]	электрический потенциал
[латекс] V [/ латекс]	напряжение на клеммах
[латекс] \ text {V} [/ латекс]	вольт (единица)
[латекс] V [/ латекс]	том
[латекс] \ textbf {\ text {v}} [/ латекс]	относительная скорость между двумя наблюдателями
[латекс] v [/ латекс]	скорость света в материале
[латекс] \ textbf {\ text {v}} [/ латекс]	скорость
[латекс] \ overline {\ textbf {\ text {v}}} [/ latex]	средняя скорость жидкости
[латекс] В_Б — В_А [/ ​​латекс]	изменение потенциала
[латекс] \ textbf {\ text {v}} _ d [/ латекс]	Скорость дрейфа
[латекс] В_п [/ латекс]	входное напряжение трансформатора
[латекс] V _ {\ text {rms}} [/ латекс]	действующее напряжение
[латекс] В_с [/ латекс]	выходное напряжение трансформатора
[латекс] \ textbf {\ text {v}} _ {\ text {tot}} [/ latex]	общая скорость
[латекс] v _ {\ text {w}} [/ латекс]	скорость распространения звука или другой волны
[латекс] \ textbf {\ text {v}} _ {\ text {w}} [/ latex]	скорость волны
[латекс] W [/ латекс]	работа
[латекс] W [/ латекс]	чистая работа, выполненная системой
[латекс] \ text {W} [/ латекс]	ватт
[латекс] w [/ латекс]	вес
[латекс] w _ {\ text {fl}} [/ латекс]	Масса жидкости, вытесняемой предметом
[латекс] W_c [/ латекс]	общая работа, проделанная всеми консервативными силами
[латекс] W_ {nc} [/ латекс]	общая работа, выполненная всеми неконсервативными силами
[латекс] W_ {out} [/ латекс]	полезная работа, выработка
[латекс] X [/ латекс]	амплитуда
[латекс] \ text {X} [/ латекс]	символ для элемента
[латекс] \ begin {matrix} Z \\ A \ end {matrix} K_N [/ latex]	обозначение конкретного нуклида
[латекс] x [/ латекс]	деформация или смещение от равновесия
[латекс] x [/ латекс]	смещение пружины из недеформированного положения
[латекс] x [/ латекс]	горизонтальная ось
[латекс] X_C [/ латекс]	емкостное реактивное сопротивление
[латекс] X_L [/ латекс]	индуктивное сопротивление
[латекс] x _ {\ text {rms}} [/ латекс]	Среднеквадратичное расстояние диффузии
[латекс] y [/ латекс]	вертикальная ось
[латекс] Y [/ латекс]	или модуль Юнга
[латекс] Z [/ латекс]	атомный номер (число протонов в ядре)
[латекс] Z [/ латекс]	сопротивление

Список переменных — Frega Physics

Обозначение переменной Имя переменной SI Unit Другие блоки a ускорение (постоянное, среднее, равномерное) метров в секунду в секунду (м / с / с) или метров в секунду в квадрате (м / с 2 ) миль / с, км / ч / с Ускорение — это скорость, в которой скорость изменения; это изменение скорости в единицу времени.На этом уровне Предположим, что ускорение равномерное или постоянное. Поскольку это вектор, принимается направление в учетную запись. Будьте осторожны со своими отрицательными и положительными моментами. Положительное ускорение может означать ускорение, движение вперед или замедление, движение назад. Отрицательное ускорение может означать замедление, движение вперед или ускорение, движение назад. D или ΣD * d, r, s, x, l расстояние метр (м) миль, км, см, дюйм, фут , yd Расстояние — это общая длина, пройденная объектом.Поскольку это скалярная величина, она никогда не может быть отрицательной. F усилие Ньютон (Н) фунтов; oz Сила — это любое воздействие, которое заставляет объект испытывать ускорение. Это толчок или тяга, которые заставят массу изменить свою скорость. Поскольку это вектор, принимается направление в учетную запись. Будьте осторожны со своими отрицательными и положительными моментами. ΣF полезная сила Ньютон (Н) фунтов; oz Чистая сила — это сумма всех сил, действующих на объект в любой конкретный момент.Чистая сила должна быть в том же направлении, что и ускорение объекта. Поскольку это вектор, принимается направление в учетную запись. Будьте осторожны со своими отрицательными и положительными моментами. g ускорение свободного падения метров в секунду в секунду (м / с / с) или метров в секунду в квадрате (м / с 2 ) миль / с, км / ч / с При отсутствии сопротивления воздуха все объекты в свободном падении одновременно ударяются о землю при падении с одинаковой высоты, независимо от массы.Ускорение свободного падения — это установленное число для определенного местоположения, обычно по планете (но это число может незначительно варьироваться на поверхности планеты в зависимости от расстояния от ядра планеты). На Земле среднее ускорение свободного падения составляет -9,81 м / с 2 (хотя -10 м / с 2 приемлемо для использования в большинстве расчетов). Когда в уравнении используется символ g , предполагается направление, а для вычислений используется абсолютное значение (+9.81 или +10). Дж импульс Н * с кг * м / с; фунт * с Импульс — это произведение силы, действующей на объект в течение определенного интервала времени. Это изменение количества движения объекта. Жесткость объекта при столкновении меняет не импульс, а только силу и время удара. Поскольку это вектор, принимается направление в учетную запись. Будьте осторожны со своими отрицательными и положительными моментами.Поскольку импульс и изменение импульса связаны, их единицы могут использоваться как взаимозаменяемые. KE или K кинетическая энергия Джоуль (Дж) калорий, BTU Кинетическая энергия — это энергия движения объекта. По закону сохранения энергии потенциальная энергия может быть преобразована в другие виды энергии. Поскольку это скалярная величина, она никогда не может быть отрицательной (поскольку скорость возведена в квадрат в уравнении, направление не имеет значения, поскольку кинетическая энергия всегда будет положительной). м масса килограмм (кг) г, мг Масса — это количество вещества в объекте. Это количество атомных частиц, находящихся в объекте, а не то, сколько места он занимает (это объем). Масса не меняется в зависимости от местоположения; вес. Поскольку это скалярная величина, она никогда не может быть отрицательной. Изменение массы может быть отрицательным, но не сама масса. p импульс кг * м / с Н * с, фунт * миль / ч Импульс — это произведение массы и скорости объекта.Это движущаяся часть инерции. Если объект не движется, у него нет импульса, даже если он имеет большую массу. Поскольку это вектор, принимается направление в учетную запись. Будьте осторожны со своими отрицательными и положительными моментами. Поскольку импульс и изменение импульса связаны, их единицы могут использоваться как взаимозаменяемые. PE или U Потенциальная энергия Джоуль (Дж) калорий, BTU Термин «потенциальная энергия» используется для обозначения накопленной энергии.Существует несколько типов потенциальной энергии: от химической до гравитационной и упругой. По закону сохранения энергии потенциальная энергия может быть преобразована в другие виды энергии. PE S или U S Упругая потенциальная энергия Джоуль (Дж) калорий, BTU Потенциальная энергия упругости — это растянутая или запасенная энергия сжатый упругий объект.По закону сохранения энергии потенциальная энергия может быть преобразована в другие виды энергии. Поскольку это скалярная величина, она никогда не может быть отрицательной (поскольку смещение возведено в квадрат в уравнении, направление не имеет значения, поскольку упругая потенциальная энергия всегда будет положительной) . PE G или U G Гравитационная потенциальная энергия Джоуль (Дж) калорий, BTU Гравитационная потенциальная энергия объекта — это запасенная энергия гравитационного потенциала. его высота, его потенциал падения.По закону сохранения энергии потенциальная энергия может быть преобразована в другие виды энергии. Поскольку это вектор, принимается направление в учетную запись. Будьте осторожны со своими негативами и позитивами (это случается редко, но если объект опускается ниже принятой базовой линии, высота будет отрицательной, как и гравитационная потенциальная энергия) . S скорость метров в секунду (м / с) миль / ч, км / ч, фут / с Скорость — это скорость, с которой преодолевается расстояние.Поскольку это скалярная величина, она никогда не может быть отрицательной. Изменение скорости может быть отрицательным, но не сама скорость. t time секунд min, hr, dy, wk Время может быть общим временем или временем для этой части проблемы. Поскольку это скалярная величина, она никогда не может быть отрицательной. Δt изменение во времени секунд min, hr, dy, wk Время может быть общим временем или временем для этой части проблема.Поскольку это скалярная величина, она никогда не может быть отрицательной, за исключением теории относительности. v avg скорость (средняя, ​​постоянная, равномерная) метров в секунду (м / с) миль / ч, км / ч, фут / с Скорость — скорость, с которой изменяется положение объекта, или смещение. Поскольку это вектор, принимается направление в учетную запись. Будьте осторожны со своими отрицательными и положительными моментами.Положительная скорость означает, что объект движется вверх, вперед или вправо. Отрицательная скорость означает, что объект движется вниз, назад или влево. Δv изменение скорости метров в секунду (м / с) миль / ч, км / ч, фут / с Изменение скорости всегда окончательное за вычетом начальной скорости , независимо от того, какое число больше. Поскольку это вектор, принимается направление в учетную запись.Будьте осторожны со своими отрицательными и положительными моментами. Положительное изменение скорости может указывать на ускорение в положительном направлении или замедление в отрицательном направлении. Отрицательное изменение скорости может указывать на замедление в положительном направлении или ускорение в отрицательном направлении. v или v f конечная скорость метров в секунду (м / с) миль / ч, км / ч, фут / с Конечная скорость — конечная скорость этой части проблемы.Поскольку это вектор, принимается направление в учетную запись. Будьте осторожны со своими отрицательными и положительными моментами. v 0 или v i начальная скорость метров в секунду (м / с) миль / ч, км / ч, фут / с Начальная скорость — это начальная скорость этой части задачи. Поскольку это вектор, принимается направление в учетную запись. Будьте осторожны со своими отрицательными и положительными моментами. Вт работа Джоуль (Дж) калорий, БТЕ Работа — это количество механической энергии, передаваемой силой, действующей через смещение. При вычислении силы необходимо использовать параллельные составляющие силы и смещения. Поскольку это вектор, принимается направление в учетную запись. Будьте осторожны со своими отрицательными и положительными моментами. Δx смещение; изменение положения метр (м) mi, km, cm, in, ft, yd Displacement изменение положения объекта.Это длина и направление прямой от начала до финиша. Поскольку это вектор, принимается направление в учетную запись. Будьте осторожны со своими отрицательными и положительными моментами. Положительное смещение означало бы движение вверх, вперед или вправо. Отрицательное смещение будет означать движение вниз, назад или влево. x конечное положение метр (м) миль, км, см, дюймов, футов, ярдов Конечное положение — это место, где заканчивается объект.Поскольку это вектор, принимается направление в учетную запись. Будьте осторожны со своими отрицательными и положительными моментами. x 0 исходное положение метр (м) миль, км, см, дюймы, футы, ярды Исходное положение — начало координат, где находится объект начинается. Поскольку это вектор, принимается направление в учетную запись. Будьте осторожны со своими отрицательными и положительными моментами.

Уравнение E = mc 2, вероятно, является наиболее узнаваемым символом физики.Это уравнение говорит нам, что материя и энергия на самом деле являются двумя формами одного и того же.

Презентация на тему: «Уравнение E = mc 2, вероятно, является наиболее узнаваемым символом физики. Это уравнение говорит нам, что материя и энергия на самом деле являются двумя формами одного и того же» — стенограмма презентации:

ins [data-ad-slot = «4502451947»] {display: none! important;}} @media (max-width: 800px) {# place_14> ins: not ([data-ad-slot = «4502451947»]) {display: none! important;}} @media (max-width: 800px) {# place_14 {width: 250px;}} @media (max-width: 500 пикселей) {# place_14 {width: 120px;}} ]]>

1

2 Уравнение E = mc 2, вероятно, является наиболее узнаваемым символом физики.Это уравнение говорит нам, что материя и энергия на самом деле являются двумя формами одного и того же.

3 Если вы вложите достаточно энергии в одно место, вы можете создать материю. Если вы заставите материю исчезнуть, вы получите энергию.

4 Закон сохранения энергии становится законом сохранения массы-энергии.

5 Количество энергии, необходимое для создания килограмма вещества, рассчитывается по формуле Эйнштейна.

6 Ядерные реакции также подчиняются законам сохранения энергии. Общее количество энергии до реакции должно равняться общему количеству энергии после реакции. Энергия, запасенная в виде массы, должна быть включена, чтобы применить закон сохранения энергии к ядерной реакции.

7 Энергия массы определяется формулой Эйнштейна E = mc 2, где m — масса частицы.Даже небольшие количества массы содержат огромную энергию, потому что c 2 такое большое число… 90 000 000 000 000 000 (Девяносто квадриллионов !!!)

8 В результате реакции деления большое ядро ​​разбивается на более мелкие части. Реакция деления обычно происходит, когда нейтрон попадает в ядро ​​с достаточной энергией, чтобы сделать ядро ​​нестабильным. Деление разбивает ядро ​​на две более мелкие части и часто высвобождает один или несколько дополнительных нейтронов.Часть энергии, выделяемой в результате реакции, проявляется в виде гамма-лучей, а часть — в виде кинетической энергии меньших ядер и дополнительных нейтронов.

9 Ядерная цепная реакция происходит, когда деление одного ядра вызывает деление многих других ядер. В цепной реакции первая реакция деления высвобождает два или более нейтрона. Два нейтрона могут поразить два других ядра и вызвать реакции деления, в результате которых выделяются четыре нейтрона.Четыре нейтрона поражают четыре новых ядра и вызывают реакции деления, в результате которых выделяется восемь нейтронов. Количество нейтронов быстро увеличивается. Увеличивающееся количество нейтронов заставляет большее количество ядер вступать в реакции деления и выделять огромную энергию.

10 Атомная бомба основана на неконтролируемом делении урана-235 или плутония-239.

11 На обычной атомной электростанции реакция деления U235 используется для выработки электроэнергии.

12 Сегодня около 20 процентов электроэнергии в США вырабатывается ядерными установками.

13 Ядерный синтез — это ядерная реакция, в которой два или более атомных ядра сталкиваются с очень высокой скоростью и соединяются, образуя атомное ядро ​​нового типа. Во время этого процесса материя не сохраняется, потому что часть вещества термоядерных ядер преобразуется в фотоны (энергию).

14 Звезды, как и Солнце, получают энергию в результате реакций синтеза, потому что ядро ​​звезды одновременно горячее и очень плотное. Вся энергия, поступающая на Землю от Солнца, в конечном итоге происходит за счет термоядерных реакций в ядре Солнца.

15 Когда одно тяжелое ядро ​​распадается на два или более легких ядра (деление), сумма их масс меньше массы исходного ядра.Некоторая масса отсутствует, а некоторая энергия высвобождается. Когда два легких ядра сливаются в одно более тяжелое ядро ​​(слияние), масса более тяжелого ядра меньше суммы масс двух легких. Некоторая масса отсутствует, а некоторая энергия высвобождается. В обоих случаях (деление и синтез) недостающая масса была преобразована в энергию.

16 Радиоактивный распад, также известный как ядерный распад или радиоактивность, представляет собой процесс, при котором ядро ​​нестабильного атома теряет энергию, испуская частицы ионизирующего излучения.