Но точечность или неточечность - это условность.
Это не условность, а нековариантность 3-длины и объема. Если мы от дифференциальных характеристик инфинитезимального элемента пространства-времени, который выглядит плоским, переходим к интегральным, то тут уже начинают играть свою роль как эффекты относительности (одновременности), так и кривизны.
Ядро атома имеет конечные размеры - порядка 10-14 метра, но к нему спокойно применяется формула E=mc2.
Да, применяется. Когда это позволительно.
И дефект масс связан с энергией связи. И это дает вклад в гравитационную массу тела, состоящего из атомов.
Я же говорю - речь не идет о дефекте масс. Речь о методологии и о разных определениях массы. К тому же,если проводить аналогию между сжатой/разжатой пружиной и p
+/Δ
+ (имеющих одинаковый кварковый состав), то между этими системами есть фундаментальные различия, которые делают эту аналогию достаточно корявой. Давайте пока будем рассматривать более простые случаи.
опыты Этвеша, Брагинского и Панова подтверждают ПЭ для сильных и эл-м взаимодействий.
Давайте все-таки оставим ПЭ в покое, о его нарушении никто речи и не вел. С этой стороной вопроса полный порядок.
Кстати, обращу Ваше внимание на ф. (35.1) и комментарии перед ней: "ε/c2 есть при этом плотность массы, т.е. масса единицы объема" - т.е. для покоящегося тела независимо от его макроскопичности и наличия давления, утверждается стандартное
Е=mc2. В чем подвох? (с)
Подвох двоякий. Во-первых, в ОТО гравитация создается не массой, а компонентами тензора энергии-импульса (плотность энергии, давление и т.д.). Во-вторых, плотность энергии ε (как и остальные компоненты T
ij) является дифференциальной характеристикой системы, в то время как масса - интегральной. К тому же посмотрите - речь идет о ε/c
2, все отталкивается именно от
плотности энергии, а не от
массы и "стандартного" E/c
2. В итоге разница между интегральными и дифференциальными характеристиками заключается в том, что mc
2 = εV + 3pV (εV и есть E).
Ну так все же - какой ответ будет для пружины и в чем принципиальная разница со случаем ядра?
Для начала разберемся с системами наподобие пружины.
Рассмотрим простой пример, но тоже с небольшим подвохом. Пусть у нас есть две исходно идентичные макроскопические системы, одну из которых мы нагреваем, добавляя в нее энергию ΔE (горячая система), а вторую оставляем как есть (холодная). Горячая система обладает большей энергией чем холодная, а значит и большей массой (полагаем Δm = ΔE/c
2), и более сильным гравитационным полем. Однако, единственное отличие двух систем состоит в разнице между кинетическими энергиями движения составляющих их атомов (для простоты положим, что системы состоят из идеального газа, т.е. энергии взаимодействия, а значит и связанного с ней дефекта масс, нет). Что у нас тогда получается? Получается, что кинетическая энергия имеет вес, масса движущихся частиц больше, чем покоющихся, а стало быть мы имеем полное право говорить о релятивистской (зависящей от скорости) массе?
Нет, потому что неправильна сама постановка вопроса. В самом деле, движущаяся частица действительно создает вокруг себя большее гравитационное поле (не обладающее, впрочем, сферической симметрией), но просто по той причине, что обладает большей энергией и импульсом, а именно энергия и импульс (точнее, их плотности в соответствующем тензоре) создают поле гравитации. Однако, если мы попробуем каким-то образом измерить поле гравитации, создаваемое какой-то минимальной частью системы, состоящей, допустим, всего из двух атомов, то такая система не будет являться изолированной, а ассоциированная с ней метрика не будет являться стационарной, а значит и говорить о массе такой системы как минимум проблематично, если не бессмысленно. И лишь после усреднения по ансамблю частиц с N >> 1 "получается" относительно стационарная метрика, для которой мы имеем возможность определения некоторой
эффективной интегральной меры (например, как в формуле, указанной в моем предыдущем сообщении), соответствующей
массе системы как целому.