Зависимость массы электрона от скорости экспериментально была обнаружена Кауфманом в 1901 году. Положения об изменчивости массы является прерогативой СТО и является важным аргументом против ньютоновской физики.
Релятивистская теория гласит: приращение кинетической энергии равно приращению массы, умноженной на с^2:
Ек = (М – М0) с^2 (1)
где М – масса движущегося тела, М0 – масса покоя.
В классической физике кинетическая энергия определяется по формуле:
Ек = 0,5*М0*V^2 (2)
Эта формула проверена экспериментально и может, без значительных погрешностей, применяться для расчета кинетической энергии систем и частиц, движущихся со скоростями до 0,1с.
Примем положение, что кинетическая энергия может определяться по формуле
Ек = 0,5МV^2 (3)
то есть в формуле (3) будем учитывать массу движущегося тела.
При этом будем полагать, что как уравнение (1), так и уравнение (2) являются верными. Из этого следует:
(М – М0) с^2 = 0,5МV^2 (4)
Преобразуем правую часть уравнения (3):
0,5МV^2 = (0,5Мс^2)(V^2/c^2)
Вносим это в уравнение (4), сокращаем с^2 и имеем:
М – М0 = 0,5МV^2/c^2 (5)
Решив это уравнение, получаем:
М = М0/(1 – 0,5V^2/c^2) (6)
Если тело будет двигаться со скоростью света, его масса увеличится в два раза относительно массы покоя: М = 2М0.
Формула для расчета кинетической энергии может быть представлена в следующем виде:
Ек = 0,5М0V^2/(1 – 0,5V^2/c^2) (7)
Учитывая формулу (6), представим формулу для расчета импульса:
Р = M0V/(1 - 0,5V^2/c^2) (8)
Рассчитывая массу движущихся систем и частиц по формуле (6), мы получаем результаты, согласующиеся с расчетными данными, полученными Кауфманом при значениях скоростей до 0,8с. При более высоких скоростях, по версии Кауфмана, масса электронов получалась несколько выше. По этой причине следует учесть одно немаловажное обстоятельство: в процессе эксперимента не производились непосредственно измерения ни скорости электронов, ни их массы. Измерялась только величина отклонения электронных пучков в зависимости от изменения параметров электрических и магнитных полей. Расчет скорости и массы электронов производился на основании “классических” представлений и формул, то есть формул, экспериментально проверенных при небольших скоростях. Есть основания усомниться в правильности расчетов по следующей причине: Кауфман полагал, будто вектор магнитной индукции направлен перпендикулярно к траектории движения электронов. В реальности, в системе отсчета частиц, движущимися с околосветовыми скоростями, вектор индукции направлен под более острым углом. Причем, чем больше скорость, тем больше отклонение от угла 90 градусов. Таким образом, отклоняющая сила, действующая на заряд электрона, ниже, чем та, что принималась для расчетов. Следовательно, импульс, произведение массы движущегося электрона на его скорость, в действительности меньше.
Заключение..Предлагаемая методика расчета массы и кинетической энергии движущихся систем и частиц позволит уточнить параметры частиц в экспериментальных установках, ускорителях, и разрешить противоречия, существующие в “классической” и “релятивистской” физике.
ЛИТЕРАТУРА
1. A.P.Trunev «Существует ли экспериментальное подтверждение релятивистской теории Лоренца?»
http://chaosandcorrelation.org/Chaos/CR5_2010.pdf2. Р. Спроул. Современная физика. М. Наука, 1974
