Может ли объект двигаться настолько быстро, чтобы получить достаточно массы и стать черной дырой?

Научно-популярные книги и старые учебники по физике утверждают, что объекты набирают массу, когда они движутся с более высокой скоростью.

3 606

Путешествие на высокой скорости не влияет на вашу массу, даже в специальной теории относительности Эйнштейна. По какой-то причине научно-популярные книги и старые учебники по физике утверждают, что объекты набирают массу, когда они движутся с более высокой скоростью.

Это утверждение неверно. Если вы определяете нечто, называемое “релятивистской массой”, которая полностью отличается от обычной массы, то это утверждение может показаться верным. Но это очень сбивает с толку и вводит в заблуждение. Сегодняшние физики больше не рассматривают энергию движения объекта как “релятивистскую массу”, потому что это вводит в заблуждение.

Когда объект набирает скорость, сущность, которую он набирает, называется “кинетической энергией”, даже в Специальной теории относительности. Таким образом, полная движущегося объекта – это его энергия покоя плюс его кинетическая энергия. Энергия покоя объекта содержится в его массе. Релятивистская полная энергия движущегося объекта равна:

E = mc2/(1-v2/c2)1/2

В этом уравнении m – масса объекта (которая не меняется независимо от скорости движения объекта), c – , а v – скорость объекта. Если объект не движется, v = 0, то кинетической энергии нет, и полная энергия просто равна энергии покоя. Подключив v = 0 к приведенному выше уравнению, мы получим знаменитое уравнение E = mc2. Следовательно, энергия покоя объекта равна mc2, что говорит нам о том, что энергия покоя полностью содержится в форме массы. Таким образом, кинетическая энергия EK – это полная энергия за вычетом энергии покоя:

EK = E – mc2

EK = mc2(1/(1-v2/c2)1/2 – 1)

Это уравнение показывает нам, что с увеличением скорости кинетическая энергия увеличивается, но масса никогда не меняется. В пределе, когда скорость объекта v приближается к скорости света в вакууме c, кинетическая энергия становится бесконечной.

Закон сохранения энергии говорит нам, что для того, чтобы объект путешествовал с бесконечной кинетической энергией, мы должны дать ему бесконечную энергию. Этот акт явно невозможен, поскольку в наблюдаемой вселенной существует только конечное количество энергии.

Это означает, что объекты с массой никогда не могут двигаться точно со скоростью света в вакууме, так как это состояние потребовало бы бесконечной энергии. Но объекты могут приближаться к скорости света.

Масса – это свойство объекта, которое описывает две вещи:

Сопротивление объекта ускорению. Большие массы ускоряются меньше при приложении заданной силы.
Способность объекта испытывать гравитацию. Большие массы ощущают большие силы в данном гравитационном поле.

Когда объект движется с высокой скоростью, его сопротивление ускорению не меняется, и его способность испытывать гравитацию не меняется. Поэтому масса объекта не изменяется, когда он движется с высокой скоростью. Этот факт предсказан теориями Эйнштейна и подтвержден экспериментами. Объект при ускорении никогда не может быть превращен в черную дыру или даже слегка увеличен в весе.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Смотрите также по теме:
Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
3 Комментарий
Первые
Последние Популярные
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Игорек М.
Игорек М.
Гость
14 дней назад

Масса – это просто количество вещества и не более того, а в математических моделях, это просто множитель. :))

Игорек М.
Игорек М.
Гость
Ответить на  Игорек М.
13 дней назад

Энергия покоя? (Круто) 🙂
Только вдуматься, что такое энергия и что такое состояние покоя. :))
Если скорость (v) равна нулю, а масса помноженная на ноль, то энергия (покоя) чему ровна? 🙂

Роман Рыбка
Участник
14 дней назад

В природе существуют механизмы для создания условий перемещения со сверх-световыми скоростями!!! И они не настолько-уж и сложны в исполнении! Но такие процессы мало связаны с кинетическим перемещением – или “движением по линейно зависимым условиям”! Хочу напомнить что в “зонной теории” существует понятие “скачка электрона” где рассматривается “определённые ширины” (зоны) энергий при которых частица электрон (частицы., в теоретической модели физики с тремя моментами сил – все частицы) не могут обладать определённой зоной энергии, и преодолевают такие состояния “около-моментальным скачком”. Для движения электрона вокруг ядра атома роль такого скачка подразумевается и пространственно. Так как напрямую энергия электрона в атоме связна с его… Подробнее »

3
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: