На графиках видно, как растут потери электронами энергии на излучение с ростом их собственной скорости, приближающейся к световой.
На левом графике - потери на излучение по сравнению с потерями на ионищацию атомов вещества. На правом - рост инертной массы частицы с приближением её скорости к скорости света.
Царь Крёз, кажется, велел отхлестать море плетьми за то, что "оно утопило его любимого коня."
Конечно, всё в том же духе потомков каннибалов: Виноваты все вокруг, кроме меня! Не он, сидя на коне, своей тушей утопил животное, а море!
Но мы здесь разбирать морально-этические коллизии живого и мёртвого миров не будем.
Хотя о пощёчине паровозу расскажем и притом в деталях.
Заметка опять сугубо физическая.
Сначала о пощёчине.
Представьте себе, что вы стоите на платформе перрона и к ней приближается, свистя, паровоз с составом, движущийся со скоростью 72 км/час. Масса паровоза, допустим, 50 тонн. Масса пустого вагона 14 тонн. Плюс по сто пассажиров в каждом, со средней массой 60 кг, значит каждый вагон - это 20 тонн. Допустим, в составе 15 вагонов, значит общая масса - 300 тонн плюс паровоз - 350 тонн. И вся эта масса летит к перрону со скороcтью 20 м/сек.
Но вы - человек смелый и знающий физику. Выставляете руку в сторону паровоза, так, чтобы хлопнуть ладонью по его лобовому кожуху.
Поезд "сталкивается" с вашей рукой, вы упёрлись ногами в перрон и напрягли руку, так что толчок поезда слегка поворачивает вас назад и поезд проносится мимо. Ладонь от хлопка не пострадала, вы тоже. Теперь сделаем прикидочную оценку, насколько вы замедлили движение состава этой пощёчиной?
Ведь ясно, что чуть замедлили. Допустим, сила, которую передала ваше ладонь поезду, была десять килограмм. Ясно, что скорость движения поезда чуть изменилась, на миллиметры в час или микроны даже. Стала чуть-чуть меньше.
Так, что?
А ничего!
Но с релятивистскими (то есть с движущимися со скоростью, близкой к световой) элементарными частицами фокус это выглядит совсем иначе.
Филипп Ленард, талантливый немецкий физик-экспериментатор, по складу характера был очень злым и подлым человеком.Нацистом, одержимым идеей "чистой арийской физики" безо всяких там влияний выродков-неарийцев! У себя в лаборатории запрещал использовать названия единиц физических величин, носящих НЕ НЕМЕЦКИЕ имена, например Ампер, Кулон, Фарада, Джоуль, Кюри и т.д. Даже Вильгельма Конрада Рентгена, чистокровного немца, очень "не любил", обвиняя его в краже у себя Х-лучей. Ненавидел Эйнштейна и называл Теорию Относительности "еврейскими штучками".
Иронизировал: "Я не могу поверить, что электрон, летящий со скоростью, близкой к световой, превращается в АРБУЗ!"
Говоря строго, такой электрон в арбуз, конечно, не превращается, а жаль! Был бы интересный НЕаграрный метод выращивания арбузов...
Но масса его может стать арбузной и даже больше - паровозной!!!
Вот мы и подошли вплотную к теме пощёчины.
В формулу энергии так называемого "тормозного излучения" быстро движущихся частиц входит их масса. Но, вот, странно, МАССА ПОКОЯ!
Почему? Ведь инертная масса электрона, движущегося со субсветовой скоростью, вырастает в миллионы и больше раз!!! И вот ЭТА МАССА тормозится чем-то, атомами или ядрами вещества!
Так, почему масса покоя, а не их реальная, актуальная масса движения??? При чём тут их масса покоя, когда они летят с огромной скоростью и по Теории Относительности их масса на много порядков больше покоящейся!
Посмотрите внимательно на графики. Там кривая излучения стремительно взмывает вверх при даже незначительном приросте скорости. И то же - с их массой! То есть каждый милиметр в час скорости оборачивается, по мере бесконечного приближения к скорости света, в "ТОННЫ" инертной массы.
И если реальному паровозу наша пощёчина - НИЧТО, то такая же пощёчина "электронному паровозу" тоже изменит его скорость всего на миллиметры в час, но при этом его масса уменьшится в тысячи и миллионы раз!!! Он излучит эту прибавочную массу -энергию в виде порции электромагнитного излучения.
Весь фокус здесь виден на графике. Чем ближе скорость к световой, тем каждое НИЧТОЖНЕЙШЕЕ ПРИРАЩЕНИЕ скорости прибавляет огромную энергию-массу.
А значит такое же НИЧТОЖНЕЙШЕЕ УМЕНЬШЕНИЕ скорости, вызовет катастрофический "обвал" его энергии-массы. Из паровоза электрон может превратиться в упомянутый арбуз или даже в муху! И излучит при этом порцию "тормозного излучения", равную по энергии потере его инертной массы!
Е равняется ЭМ ЦЕ квадрат! Знаменитая простенькая формула Эйнштейна.
Так что, граждане, хотите в любое время года задарма получать арбузы? Поставьте свою ладонь на пути быстро летящих электронов и в руке у вас окажется арбуз!