Преобразование массы в энергию

[myname]

Прошу знающих людей объяснить механизм этого процесса, если конечно таковой известен.

[lucien]

Когда говорят о преобразовании массы в энергию под энергией подразумевают энергию кинетического движения, отделяя ее от энергии покоя. В этом смысле идеальный процесс такого рода (со 100% кпд) -- это аннигиляция пары частица-античастица в фотоны. Это существенно квантовый процесс. Про его "механизм" ничего сказать не могу, т.к. квантовая механика не отвечает на такие вопросы. В отличие от классической механики КМ не дает описание процисса взаимодействия во времени и в пространстве, а лишь предсказывает его возможность/невозможность и вероятность осуществления.

[myname]

lucien в сообщении #738251 писал(а):

Когда говорят о преобразовании массы в энергию под энергией подразумевают энергию кинетического движения, отделяя ее от энергии покоя.

Именно это я и имел ввиду.

lucien в сообщении #738251 писал(а):

В этом смысле идеальный процесс такого рода (со 100% кпд) -- это аннигиляция пары частица-античастица в фотоны.

Хотелось бы узнать как процесс передает энергию массовым частицам.

[arseniiv]

При аннигиляции в фотоны никаким массивным частицам передавать ничего не надо — фотоны безмассовы. Спросите заново по-другому.

[myname]

arseniiv в сообщении #738302 писал(а):

При аннигиляции в фотоны никаким массивным частицам передавать ничего не надо — фотоны безмассовы. Спросите заново по-другому.

Про то, что фотоны безмассовы я знал. Поэтому и уточнил.
Про аннигиляцию я ничего не спрашивал, впрочем если она является неотъемлемой частью процесса - другой разговор. Меня интересуют более повседневные источники энергии: сжигание и ядерный распад. Как мне известно суммарная масса вещества при этих процессах уменьшается. Как масса может уменьшаться при этом сообщая импульс окружающим частицам/атомам? Надеюсь этот вопрос более понятен.

[arseniiv]

Масса не сохраняется, в отличие от энергии и импульса. Импульс и энергию окружающим частицам передают те частицы, что получились в результате реакции.

[myname]

К сожалению мне не стало понятнее. Как и куда делась масса? Мне казалось, что ядерный распад - ни что иное как плод той самой знаменитой формулы. И когда я писал "про окружающие частицы\атомы", я имел ввиду частицы которые вступают в реакцию. Моя вина - поступил как написано у Вас в подписи.

[Munin]

myname в сообщении #738228 писал(а):

Прошу знающих людей объяснить механизм этого процесса, если конечно таковой известен.

Нет, такого процесса не известно. Энергия замкнутой системы сохраняется. Масса замкнутой системы сохраняется. Энергия системы равна сумме энергий подсистем, если они не взаимодействуют между собой. При этом масса системы НЕ РАВНА сумме масс подсистем. Вот и всё: энергии складываются, а массы - нет.

lucien в сообщении #738251 писал(а):

Когда говорят о преобразовании массы в энергию под энергией подразумевают энергию кинетического движения, отделяя ее от энергии покоя. В этом смысле идеальный процесс такого рода (со 100% кпд) -- это аннигиляция пары частица-античастица в фотоны.

Вот только на самом деле, никакого преобразования массы в энергию здесь нет: энергия как была (энергия покоя), так и осталась (энергия фотонов). Массы отдельных частиц изменились, но им можно. Это всё надо чётко произносить, чтобы не было недопонимания.

myname в сообщении #738318 писал(а):

К сожалению мне не стало понятнее. Как и куда делась масса?

Она просто не сохраняется - нет повода беспокоиться, "куда она делась".

Скорее, надо разобраться, почему раньше думали, что масса сохраняется. Эффекты, которые выглядят как сохранение массы, на самом деле - эффекты сохранения энергии, и низкой точности измерений.

[myname]

Munin в сообщении #738351 писал(а):

Скорее, надо разобраться, почему раньше думали, что масса сохраняется.

Думаю потому, что масса до реакции и после приблизительно равны. Да и формула Эйнштена вводит в замешательство, так как массу начали пересчитывать в энергетических единицах. И на это всё накладывается закон сохранения энергии. Даже если масса не преобразовывается, то мне просто интересно как она "исчезает".

-- 19.06.2013, 17:49 --

http://nuclphys.sinp.msu.ru/nucmodl/nml10.htm
"Спонтанный распад любого объекта физики микромира (ядра или частицы) возможен в том случае, если масса продуктов распада меньше массы первичной частицы. Разность масс первичной частицы и продуктов распада распределяется среди продуктов распада в виде их кинетических энергий."

Вопрос остается открыт. Как "разность масс первичной частицы и продуктов распада распределяется среди продуктов распада в виде их кинетических энергий" ?

[Munin]

myname в сообщении #738357 писал(а):

Даже если масса не преобразовывается, то мне просто интересно как она "исчезает".

Почитайте специальную теорию относительности, про 4-мерные векторы энергии-импульса. Например, "Фейнмановские лекции по физике" том 2.

[myname]

Munin в сообщении #738371 писал(а):

Почитайте специальную теорию относительности, про 4-мерные векторы энергии-импульса. Например, "Фейнмановские лекции по физике" том 2.

Можете пояснить цитату которую я привел постом выше? Книгу качаю.

[myname]

Выборочно пробежался по книге. Нашел про то, что говорил lucien

Цитата:

Вывод эквивалентности массы и энергии подтвердился в опытах по анигиляции материи - превращению вещества в энергию.

Фейнмановские лекции по физике том 2 страница 22

[Munin]

myname в сообщении #738383 писал(а):

Можете пояснить цитату которую я привел постом выше?

Могу, когда вы прочитаете книгу, и мы будем разговаривать на одном языке. Впрочем, к тому моменту вы и сами сможете её объяснить.

myname в сообщении #738434 писал(а):

Выборочно пробежался по книге.

А не надо выборочно пробегаться. Надо внимательно прочитать начало 2 тома. Целиком, не пропуская страниц.

(Оффтоп)

Умение, утраченное в древние времена, в доинтернетную эпоху...

[myname]

Цитата:

Могу, когда вы прочитаете книгу, и мы будем разговаривать на одном языке. Впрочем, к тому моменту вы и сами сможете её объяснить.

Честно говоря звучит как "Повзрослеешь - поймешь". Не думаю, что одна книга сможет устранить языковой барьер. Я не хочу уходить от темы, поэтому не стану оффтопить. Во всяком случаи может кто-нибудь другой таки попытается ответить конкретнее.

Полагаю разность масс первичной системы и продуктов распада связана с тем, что внутри атома частицы движутся создавая релятивистскую массу, которую мы определяем как обычную массу. При распаде частицы выходят из замкнутой системы и тем самым создают кинетическую энергию которую в первичной системе мы определяли как энергию покоя т.е. массу. Я прав?

[Munin]

myname в сообщении #738621 писал(а):

Честно говоря звучит как "Повзрослеешь - поймешь".

Честно говоря, да. Но здесь речь не об обстоятельствах, которые от вас не зависят (процесс взросления), а о пути, который вы сами должны пройти своими силами (прочитать книгу). И оправдание очень простое: в книге излагается много материала, понятий и смысловых связей между ними, которые вы должны знать все вместе, чтобы рассуждать связно.

myname в сообщении #738621 писал(а):

Не думаю, что одна книга сможет устранить языковой барьер.

Обычно да. Но в данном случае, он небольшой, и может быть устранён одной книгой, и даже - всего лишь первыми тремя главами из этой книги.

Ведь это, по сути, не настоящий языковой барьер. Вы должны узнать всего только несколько новых слов (порядка десятка), и смысловых связей между ними. Это не английский язык с тысячами новых слов, нечего пугаться.

myname в сообщении #738621 писал(а):

Полагаю разность масс первичной системы и продуктов распада связана с тем, что внутри атома частицы движутся создавая релятивистскую массу, которую мы определяем как обычную массу.

Хотя в замечательных лекциях Фейнмана слово "релятивистская масса" и используется, лучше им не пользоваться вообще, а слово "масса" всегда употреблять в том смысле, в котором в лекциях Фейнмана употребляется слово "масса покоя" (а слово "масса покоя" тоже не употреблять, как излишнее и путающее). Этот большой чисто словесный нюанс вызывает незаслуженно много путаницы и непонимания.

Каким образом движение частиц (и не только движение) создаёт массу, вы точнее узнаете из книги, которую читаете. Вы должны иметь в виду, что частицы внутри атома не только болтаются, как горох в коробке, они ещё и взаимодействуют друг с другом, как натянутыми пружинками, и у этого взаимодействия есть своя собственная энергия, которая тоже даёт вклад в массу всей системы в целом (путём вклада в 4-вектор энергии-импульса). Иногда этот вклад отрицательный (как раз этот случай встречается часто, и в атомах, и в ядрах), это соответствует энергии связи, препятствующей частицам разлететься прочь, и дефекту массы для системы в целом.

myname в сообщении #738621 писал(а):

При распаде частицы выходят из замкнутой системы и тем самым создают кинетическую энергию которую в первичной системе мы определяли как энергию покоя т.е. массу.

Это так только в одной системе отсчёта, а вообще стоит рассматривать ситуацию без систем отсчёта вообще, сразу в 4-мерном виде, и через геометрические соотношения между 4-векторами (длины, углы, проекции, скалярные произведения).