Теория относительности. Розман Г.А. - 162 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

258
сической механики масса выступала как мера инертности тела, то в ЗВТ масса
характеризует совершенно иное свойство тела - она выступает как гравита-
ционныйзаряд”. Такое название для гравитационной массы напрашивает-
ся, если сравнить формулы законов тяготения и электростатического взаи-
модействия (закона Кулона):
.
4
1
,
0
2
21
2
21
πε
=== k
R
qq
kFи
R
mm
GF
элтяг
(5.1)
Поскольку в уравнениях движения и в формуле ЗВТ речь идет о двух
различных свойствах тела, которые могли быть совершенно не связан-
ными друг с другом, то, вообще говоря, должны были быть введены две
различные физические величины - инертная массаm
и
”, характеризую-
щая степень инертности тела, и гравитационная массаm
г
”, характери-
зующая его гравитационныйзаряд”:
F = m
и
. а и
2
R
Mm
GF
гг
=
(5.2)
Однако существует следующий факт, совершенно надежно с огром-
ной точностью подтвержденный экспериментально: для всех тел гравита-
ционная масса тела m
г
и его инертная масса m
и
строго пропорциональны
друг другу, т.е. для всех тел отношение гравитационной и инертной масс
m
г
/m
и
одинаково и, следовательно, представляет собой некую универсаль-
ную постоянную. С этим удивительным свойством массы человек сталки-
вается с первых шагов своего существования: чем тяжелее тело (т.е. чем
больше его гравитационная масса), тем труднее изменить его состояние
(тем больше его инертная масса). Поэтому представление о тождестве инер-
тной и гравитационной масс
настолько кажется естественным, что мы за-
бываем о том, что имеем дело с характеристиками совершенно различных
свойств тела.
Совпадение гравитационной и инертной масс с научной точки зрения
отнюдь не является очевидным, само собой разумеющимся. Оно стало для
нас таким в силу многовековой привычки к этому факту. Но существуют и
научные эксперименты, подтверждающие
совпадение m
и
и m
г
. Рассмотрим
некоторые из них.
Пусть тело покоится на поверхности Земли. Мы можем выразить
силу тяжести этого тела двумя способами: через его инертную массу с
помощью второго закона Ньютона и через его гравитационную массу с
помощью ЗВТ.
                                                                               258
сической механики масса выступала как мера инертности тела, то в ЗВТ масса
характеризует совершенно иное свойство тела - она выступает как гравита-
ционный “заряд”. Такое название для гравитационной массы напрашивает-
ся, если сравнить формулы законов тяготения и электростатического взаи-
модействия (закона Кулона):
                       m1m2                    q1q2            1
            Fтяг = G          и      Fэл = k        ,   k=         .   (5.1)
                        R2                      R2           4πε 0
    Поскольку в уравнениях движения и в формуле ЗВТ речь идет о двух
различных свойствах тела, которые могли быть совершенно не связан-
ными друг с другом, то, вообще говоря, должны были быть введены две
различные физические величины - инертная масса “mи”, характеризую-
щая степень инертности тела, и гравитационная масса “mг ”, характери-
зующая его гравитационный “заряд”:
                                         mг M г
           F = mи . а     и       F =G                                 (5.2)
                                          R2
    Однако существует следующий факт, совершенно надежно с огром-
ной точностью подтвержденный экспериментально: для всех тел гравита-
ционная масса тела mг и его инертная масса mи строго пропорциональны
друг другу, т.е. для всех тел отношение гравитационной и инертной масс
mг/mи одинаково и, следовательно, представляет собой некую универсаль-
ную постоянную. С этим удивительным свойством массы человек сталки-
вается с первых шагов своего существования: чем тяжелее тело (т.е. чем
больше его гравитационная масса), тем труднее изменить его состояние
(тем больше его инертная масса). Поэтому представление о тождестве инер-
тной и гравитационной масс настолько кажется естественным, что мы за-
бываем о том, что имеем дело с характеристиками совершенно различных
свойств тела.
    Совпадение гравитационной и инертной масс с научной точки зрения
отнюдь не является очевидным, само собой разумеющимся. Оно стало для
нас таким в силу многовековой привычки к этому факту. Но существуют и
научные эксперименты, подтверждающие совпадение mи и mг. Рассмотрим
некоторые из них.
    Пусть тело покоится на поверхности Земли. Мы можем выразить
силу тяжести этого тела двумя способами: через его инертную массу с
помощью второго закона Ньютона и через его гравитационную массу с
помощью ЗВТ.