П.Г. Басков

Опровержение универсальности формулы Е = мс2

                                                                   

                                                                        «... никакой эквивалентности энергии и массы

                                                                              как принципа не может быть»

                                                                                           Акад. РАН А.А. Логунов. 31.08. 2011

Человек с форума [1] утверждает, что «Е=mc2 – просто дурацкая формула. Она может ещё быть применима к самым мощным взрывчатым веществам- к урану. Но ежу понятно, что камень, или кусок дерева, или вода никогда не выдадут такой энергии». В самом деле, с точки зрения этой известной всем  формулы 1 кГ превосходного антрацита, например, содержит столько же энергии сколько и 1 кГ золы – абсурд!

      Формула Е= kМc2 была получена  Н.А. Умовым ещё за 32 года до Эйнштейна [2]. Коэффициент k изменялся от 0.5 до 1.  Дж. Дж. Томсон в 1881 г. нашёл величину k = 4/3 [3]. О. Хевисайд, исходя из теории Максвелла, нашёл k = 1 [4]. Эйнштейн в СТО, постулируя уравнение E = pvL, обобщил эту формулу «на все случаи жизни» – на все формы энергии и явления природы. Применение рассматриваемой формулы для процессов излучения обосновано правомерно, а вот использование её для расчёта энергии произвольной системы подвергается сомнению.

Рассмотрим эту проблему более детально и на базе самой современной официальной физики [5] . 

 

1. Термины и определения

инерция процесса – свойство процесса сопротивляться изменению состояния.

СТО – специальная теория относительности А. Эйнштейна.

ТНП – термодинамика необратимых процессов.

энергодинамиканаука об общих закономерностях процессов переноса и преобразования энергии безотносительно к принадлежности этих процессов к той или иной области знания (http://www.physicalsystems.org/index02.13.html).

энергия – специфическая функция системы, описывающая все внешние и внутренние процессы, происходящие в ней, и не изменяющаяся во времени для изолированной системы, достигшей состояния равновесия [5].    

масса (в электродинамике, а также  классической механике и термодинамике)  независимый параметр в функции полной энергии системы, изменяющийся лишь при массопереносе через границы системы  и/или при диффузии. В соответствии с этим определением масса не является мерой инерционных свойств системы и совпадает с ньютоновским определением массы как меры количества вещества.

масса по СТО – мера инерционных свойств системы, пропорциональная полной её энергии и изменяющаяся с изменением энергии под воздействием любого фактора; в собственной системе отсчёта равна массе покоя, численно равной электродинамической массе системы.  

 

2. Полная энергия системы

     Энергодинамика  даёт следующую формулу полной энергии системы [там же]:     

Е = TS – pV + Σmkμk + Σmkϕk + Σmkvk2/2,        (1)

где T, p, μk – абсолютная температура, абсолютное давление и химический потенциал к-ого вещества; S, V, ϕk,  mk, vk – энтропия, объём системы, потенциал, масса и скорость к-ого вещества.

Масса mk (параметр системы) является одной из независимых переменных энергии и в равновесных системах изменяется только при массообмене или диффузии к-ого вещества через границы системы. В случае неизменного состава масса системы м = Σмк.

 

 

 

Масса mk (параметр системы) является одной из независимых переменных энергии и в равновесных системах изменяется только при массообмене или диффузии к-ого вещества через границы системы. . В случае неизменного состава масса системы м = Σмк.

 

3. Уравнение Е = мс2 не работает в макромире

     В СТО полную энергию можно представить в виде:

Е = м0с2 + м0v02/2 +...,       (2)

где м0с2 – энергия покоя системы, v0 = Σmkvk/m0 – скорость центра масс системы.

Разделим (1) на m0 и выразим последний член через скорость центра масс:

e = Ts – pυ + Σμkck + Σckϕk + vо2/2     (3)

где e = E/ m0, s = S/ m0, υ = V/m0, ck =mk/ m0 – соответственно, удельные энергия,  энтропия, объем и массовая концентрация k-го компонента. Разделим также (2) на m0 и приравняем правые части (2) и (3), считая, что принцип Эйнштейна об эквивалентности массы и энергии справедлив:   

Ts + Σμkck + Σckϕk = с2.         (4)

Левая часть (4) изменяется при теплообмене, объёмной деформации, диффузии и перемещении в силовых полях, в то время как правая равна постоянной.

     Термодинамический расчёт полной энергии системы и расчёт по формуле

Е0 = м0с2 даёт совершенно несовместимые результаты.

 

4. СТО противоречит термодинамике

     Некоторые очевидные факты:

1.  Энергия системы может быть сколь угодно большой, т.к. интенсивные параметры системы не ограничены сверху – формула Е = мс2 ограничивает её квадратом скорости.

2. Термодинамика и энергодинамика определяют массу как одну из независимых переменных её состояния, в СТО же она зависит от энергообмена системы с внешней средой. В термодинамике и энергодинамике энергия не отождествляется со способностью системы совершать работу, в СТО «запас» энергии оценивается именно её массой, а работа – убылью («дефектом») этой массы.

3. В ТНП и энергодинамике инерционные свойства процессов вытекают из принципа Шателье-Брауна, в СТО они характеризуются лишь сопротивлением процессу ускорения.

 

Заключение

• Если учесть мнение самого Эйнштейна о термодинамике (это единственная физическая теория общего содержания, которая «никогда не будет опровергнута» [6]), приговор очевиден – истину глаголет термодинамика.

• С точки зрения приведённого выше анализа формула Е = мс2  не пригодна для расчёта как полной энергии системы, так и той энергии, которой она обладает пребывая в покое. Неисправимым же эйнштейнианцам, дабы опровергнуть этот вывод, предлагаю доказать «невеждам», что в 1 кГ золы содержится столько же энергии, сколько и в 1 кГ антрацита.

 

Источники информации

1. Опровержение E=mc2 и устройство атома.

    http://www.kprf.org/showthread-t_8885-page_3.html

 

 01.03.2012, 09:08.

2. Умов Н.А.Теория простых сред, Спб, 1873. (См. также Архив АН СССР, ф. 320, оп. 1, № 83-84).

3. Томсон Дж.Дж. Об электрическом и магнитном эффекте, обусловленном движением наэлектризованных тел. (см. Кудрявцев П.С. Курс истории физики, М.: Просвещение, 1974).

4. Хевисайд О. // Electrical Papers. - London: «Macmillan and Co.»,1892.- Vol. 2. p. 492.

5. Эткин В., д.т.н., проф. ЭКВИВАЛЕНТНЫ ЛИ МАССА И ЭНЕРГИЯ?

                                http://www.sciteclibrary.ru/texsts/rus/stat/st3978.pdf

6. Эйнштейн А. Творческая автобиография. // Физика и реальность.- М.: «Наука». 195.- С.131-166. 

                                                                       Последняя редакция:  12.08.2016

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20.10.14, C:\Documents and Settings\Sheferad1\Мои документы\10_Все отрасли знания\наука и техника\физика\масса и энергия\1_Моя ст_Опроверж форм Е мс2_с Рис 1_181014.doc