Другие статьи

 



К ВОПРОСУ  ОБ ЭНЕРГИИ   ПОКОЯ

А. Руднев

 

Контакт с автором: science2@rambler.ru

 

Decipimur specie recti
Мы обманываемся видимостью правильного
Гораций .

 

   Классическая физика знала два типа энергии: тепловую и механическую. Последняя имела две формы: кинетическая и потенциальная. С развитием физики заряженных частиц, энергия которых   была названа энергией покоя, стерлись границы признаков для классификации. Теперь не понятно -включает ли в себя энергия покоя в той или иной мере потенциальную или кинетическую составляющие.

    Если судить по статическому полю заряда, носящему  название «потенциальное», можно предположить, что это поле обладает потенциальной энергией. Но электрическое поле заряда характеризуется потенциалом

 

,

 

где -заряд электрона. Может быть, поэтому поле названо потенциальным? В таком случае исчезает уверенность в потенциальности поля электрона. А существует ли четкий критерий классификации, не вызывающий сомнений?  Оставив  существующие формулировки в стороне, выделим основной образ потенциальной энергии- накопление энергии по мере деформации пружины или подъема тела на некоторую высоту. Высвобождение потенциальной энергии  позволяет возвратить кинетическую энергию, затраченную на сжатие пружины (или подъем тела).

     Всё  это правильно, только остаётся вне внимания важный этап сохранения потенциальной энергии. Если вертолет поднял массу  М  на высоту h, мы без труда находим потенциальную энергию  . А какова энергия удержания этой массы на фиксированной высоте?[1]   Ответ находится только в случае, когда мы допускаем некоторое  периодическое минимальное снижение высоты, после чего вновь поднимаем массу.     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Имеется два крайних случая такого процесса: неограниченная скорость набора (верхний график) либо неограниченная скорость снижения высоты (нижний график). Во втором случае временные параметры характеризуют только мощность подъемного устройства

 

,

 

а в первом – как раз энергию массы, если средняя скорость снижения массы , что имеет место при . В этом случае сила тяготения    постоянна, отчего и среднее значение скорости также стабильное

.

Соответственно и период  изменений в системе постоянен при постоянной

.

     Кинетическая энергия  массы в среднем значении так же, как и потенциальная,  равна . Но для того, чтобы это равенство сохранялось всегда, требуется стабилизировать либо величину , либо период  Т.  Разумеется, для проверки факта стабилизации удобнее временной параметр, а потому абсолютной константой процесса является произведение .  Размерность  этого произведения   не оставляет места для сомнений –мы получили аналог постоянной Планка.  Можно  записать указанное условие в иной форме  с размерностью , - это такая же константа.

  Но наша цель исследований лежит глубже:

 

существование  автономной  системы  с потенциальной энергией  возможно только благодаря реализации в системе кинетической энергии .

 

 Система в целом неподвижна, отсюда следует, что энергия покоящейся системы с потенциальной энергией Еп равна  (как минимум) 2 Еп  [1].

 

  Переходя к заряженным частицам, рассмотрим  электрическое поле электрона.  Прежде всего, можно  утверждать, что электрон структурирован и его структура реализует кинетическую энергию, равную- потенциальной.

    Далее,- именно внутренняя кинетическая энергия электрона создает электрическое поле.

    Потенциальным называть его можно. А вот энергию электрона называть энергией покоя, пожалуй, некорректно. Термин же «статическое поле электрона» теперь воспринимается вовсе издевательски. 

 

    Таким образом, для электрона  справедливо:

            - энергия покоя,

            - постоянная Планка,

             -новая постоянная.

 

Прости, великий Нильс Бор, но  основной довод в пользу боровской модели атома  -

 

«если бы электрон мог излучать на стационарной орбите, его энергия бы уменьшалась и он упал бы на ядро атома…»

 

с получением константы Y теряет силу.

 

 

Источники информации.

 

  1. А. Руднев. После века иллюзий.  http://314159.ru/rudnev/rudnev3.htm

 

 



[1] Можно, конечно,  мысленно подвести под это тело опору, которая немедленно отреагирует деформацией  , что позволит вычислить работу деформации. Но так мы найдем только  силу притяжения  .