Falowe podstawy materii - 6 - mc2

Przywołano ostatnio kwestię równania Einsteina, konwrtującego masę na energię i vice versa. Dorzucę i ja mały kamyczek. Może się narażę przez to jakiemuś profesorowi, ale nie dbam oto. Salon jestp o to, zeby robić burzę mózgów.

Zaznaczę jednak, że tekst ten nie będzie mój. Będzie to wolne tłumaczenie fragmentu autorstwa Gabriela LaFreniere, które w oryginale można znaleźć tutaj: www.rhythmodynamics.com/Gabriel_LaFreniere/sa_wavetheory.htm.

***

 Z mechanicznego punktu widzenia, materia działa dzięki falom, których prędkość jest stała. Ciśnienie promieniowania jest siłą powodującą ruch, a ruch jest energią. Za wszystkim zaś stoi efekt Dopplera. Ściśnięte fale zawierają więcej energii, w bardzo podoby sposób, w jakim ma to miejsce przy gromie poddźwiękowym.

Więcej energii wewnątrz materii oznacza większą masę, zgodnie ze sławnym równaniem Einsteina:

Należy tu zanzaczyć, że równanie Newtona na energię kinetyczną ciała jest następujące:

Aczkolwiek, równanie to pokazuje jedynie efektywną energię kinetyczną. Przy małych prędkościach, całkowita zaangażowana energia jest podwójna. Można to łatwo zrozumieć na przykładzie kuli bilardowej, która zderza się z inną, przyśpieszając ją, ale samą będąc spowolnioną. Owo spowolnienie w oczywisty sposób wymaga tyle samo energii, ile przyśpieszenie drugiej kuli. Tak więc cała energia zaangażowana w proces wyraża się wzorem:

Z drugiej strony, Lorentz pokazał, że masa ciała zwiększa się wraz z przyblianiem się do prędkości światła. Czynnik gamma wynosi:

 Masa netto m' zwiększa się 7071 - 1 = 7070 razy przy v/c = 0.99999999c. Owa dodatkowa masa to skondensowana energia kinetyczna. Reprezentuje ona niemal całą energię przy przybliżaniu się do prędkości światła.

Przy tak dużych prędkościach nie ma potrzeby dzielenia energii przez dwa. Tak więc równanie energii kinetycznej jako masy m' przyjmuje postać:

 Dowiedźmy tego. Energię E mierzymy w dżulach, masę m w kilogramach, prędkość v i c w metrach na sekundę. Załużmy, że jednokilogramowy meteor zmierza w kierunku ziemi z prędkością 0.01c. Zawiera 0.00005 kg jako m' energię kinetyczną:

       

 To powinno spowodować gigantyczną eksplozję. Teraz, nawiązując do Newtona, kwadrat prędkości wynosi (0.01 * 1000 * 300000)^12, około 9 * 10^12 i masa nie jest znacząco zwiększona (1.00005). Jest to wciąż około jednego kilograma:

Jest to zgodne z równaniem Einsteina, gdy przyrost masy nie jest zbyt duży. W przeciwnym razie należy skożystać z równania mc^2.

 Dla przykładu, załóżmy prędkośc równą 0.866c. Czynnik gamma wynosi więc 2. Pędzący z prędkością 0.866c 2-kilogramowy meteor może teoretycznie popchnąć inny, statyczny, 1-kilogramowy, dopuki ten nie osiągnie 0.866c. Zauważ, że drugi będzie miał wtedy dwa kilogramy, a pierwszy tylko jeden, co jest zgodne z zachowaniem masy i energii.

 Zatem, do zatrzymania pędzącego meteoru potrzeba jedynie 25% energii, zamiast 50%. Newton nie był o tym uprzedzony. Jego równanie mv^2 / 2 zmienia się płynnie w mv^2 / 1, w miarę zbliżania się od prędkości światła, gdzie przyjmuje postać mc^2.

Energia może być postregana jako kinetyczna lub energia masy. Nie ma żadnej różnicy. Energia kinetyczna to po prostu dodatkowa masa m'.

Kinetyka oznacza prędkość. Wynika z tego, że równanie Einsteina, wskazuje na fakt, iż wewnątrz materii coś zawsze porusza się z prędkością światła. Tym czymś muszą być fale. Równanie to pokazuje, że istnieje tylko jedna prawdziwa prędkość - prędkość światła "c".

To nowe podejście prowadzi nas do nowego zestawu przekształceń Lorentza, w których długość fali zastępuje przestrzeń, a faza fali - czas.