Бул салыштыруу масса менен энергиянын ортосундагы фундаменталдык байланышты терең изилдеп, классикалык физика аларды өзүнчө бирдик катары кандай караганын, ал эми заманбап салыштырмалуулук теориясы алардын тарыхтагы эң белгилүү теңдеме менен башкарылуучу бир эле физикалык заттын эки формасы экенин көрсөткөнүн изилдейт.
Объекттин ылдамданууга каршылыгын жана анын тартылуу күчүн өлчөө.
Ишти аткаруу үчүн объектке өткөрүлүп берилиши керек болгон сандык касиет.
| Мүмкүнчүлүк | Масса | Энергия |
|---|---|---|
| Аныктама | Заттын көлөмү же кыймылга каршылык көрсөтүү | Жумуш аткаруу же жылуулук менен камсыз кылуу жөндөмдүүлүгү |
| Физикалык абал | Материалдык; орунду ээлейт | Материалдык эмес; мамлекеттик менчик |
| Жаратылышты коргоо мыйзамы | Классикалык механикада сакталган | Классикалык механикада сакталган |
| Релятивисттик көз караш | Ылдамдыкка жараша өзгөрөт (релятивисттик масса) | E=mc² аркылуу массага барабар |
| Өлчөө ыкмасы | Таразалар, баланстар же орбиталык механика | Калориметрлер, фотометрлер же эсептөөлөр |
| Тартылуу күчүндөгү ролу | Мейкиндик-убакыт ийрилигинин негизги булагы | Стресс-энергия тензорунун бир бөлүгү катары тартылуу күчүнө салым кошот |
Ньютон физикасында масса жана энергия ааламдын таптакыр башка курулуш материалы катары каралган. Масса – бул нерселердин курамындагы "зат", ал эми энергия – аларды кыймылдаткан "отун" болгон; бирок Эйнштейндин атайын салыштырмалуулук теориясы массанын чындыгында өтө тыгыз жана чектелген энергия формасы экенин далилдеген.
Масса менен энергиянын ортосундагы өтүү жарыктын ылдамдыгынын квадраты менен шартталат. Жарыктын ылдамдыгы абдан чоң сан болгондуктан (секундасына болжол менен 300 000 000 метр), ал тургай кичинекей масса да бөлүнүп чыкканда таң калыштуу потенциалдык энергияны билдирет.
Масса салттуу түрдө тартылуу күчү катары түшүнүлөт, бирок жалпы салыштырмалуулук теориясы бардык энергиянын тартылуу күчү менен таасир этерин тактайт. Планеталар сыяктуу массивдүү объектилер биздин жергиликтүү тартылуу күчүбүзгө үстөмдүк кылса, радиациянын же басымдын энергия тыгыздыгы да мейкиндик-убакыттын бурмаланышына өбөлгө түзөт.
Биз ядролук реакцияларда массанын энергияга айлануусуна күбө болобуз, мында продуктылар реагенттерге караганда бир аз азыраак салмакта болот, ал эми "жоголгон" масса жылуулук жана нурлануу катары бөлүнүп чыгат. Тескерисинче, жогорку энергиялуу бөлүкчөлөрдүн ылдамдаткычтарында таза кинетикалык энергия жаңы субатомдук бөлүкчөлөрдүн массасына айландырылышы мүмкүн.
Масса жана зат – бул бир эле нерсе.
Материя атомдорду жана бөлүкчөлөрдү билдирет, ал эми масса алардын касиети; энергиянын да массасы бар, ошондуктан ысык объект муздак объектке караганда бир аз оор, айырмачылыкты өлчөө өтө кичинекей болсо да.
Энергия – бул зымдар аркылуу агып өтүүчү салмаксыз зат.
Энергия зат эмес, объекттин же системанын касиети. Анын массалык эквиваленти бар, бирок күнүмдүк электрдик же жылуулук процесстери үчүн ал өтө кичинекей.
Масса ядролук жарылууда жок кылынат.
Масса жок кылынбастан, кайра жайгаштырылат; ядрону бириктирип турган энергия бөлүнүп чыгат жана ал байланыш энергиясы массага ээ болгондуктан, пайда болгон бөлүктөрү жеңилирээк көрүнөт.
Фотондордун (жарыктын) массасы бар, анткени аларда энергия бар.
Фотондордун "тынчтык массасы" нөлгө барабар, башкача айтканда, алар токтоп тура алышпайт. Бирок, аларда "релятивисттик масса" жана импульс бар, анткени алар энергияны алып жүрүшөт, бул аларга басым жасоого жана тартылуу күчүнүн таасирине кабылууга мүмкүндүк берет.
Объекттин салмагын же түртүү канчалык кыйын экенин эсептөө керек болгондо, аны массасы боюнча аныктаңыз. Анын кыймылы, температурасы же кандайдыр бир процессти күчөтүү мүмкүнчүлүгү жөнүндө ойлонгондо, анын энергиясын талдаңыз.
Бул салыштыруу Альберт Эйнштейндин революциялык эмгегинин эки түркүгүн талкалап, атайын салыштырмалуулук теориясы кыймылдагы объектилер үчүн мейкиндик менен убакыттын ортосундагы байланышты кандайча кайрадан аныктаганын, ал эми жалпы салыштырмалуулук теориясы бул түшүнүктөрдү кеңейтип, тартылуу күчүнүн фундаменталдык мүнөзүн ааламдын өзүнүн ийрилиги катары түшүндүрөт.
Бул деталдуу салыштыруу элементтердин бирдиктүү фундаменталдык бирдиктери болгон атомдор менен химиялык байланыш аркылуу пайда болгон татаал түзүлүштөр болгон молекулалардын ортосундагы айырмачылыкты тактайт. Ал алардын туруктуулугундагы, курамындагы жана физикалык жүрүм-турумундагы айырмачылыктарын баса белгилеп, студенттерге жана илим ышкыбоздоруна зат жөнүндө негизги түшүнүк берет.
Бул салыштыруу бетке перпендикуляр түрдө колдонулган тышкы күч болгон басым менен тышкы жүктөмдөргө жооп катары материалдын ичинде пайда болгон ички каршылык болгон чыңалуунун ортосундагы физикалык айырмачылыктарды деталдуу түрдө баяндайт. Бул түшүнүктөрдү түшүнүү курулуш инженериясы, материал таануу жана суюктук механикасы үчүн абдан маанилүү.
Бул салыштыруу айлануу динамикасында борбордон чегинүүчү жана борбордон чегинүүчү күчтөрдүн ортосундагы негизги айырмачылыкты тактайт. Борбордон чегинүүчү күч – бул объектини өз жолунун борборуна тарткан чыныгы физикалык өз ара аракеттешүү болсо, борбордон чегинүүчү күч – бул айлануучу эталондук системанын ичинде гана пайда болгон инерциялык "көрүнүп турган" күч.
Бул салыштыруу вакуум — затсыз чөйрө — менен Жерди курчап турган газ аралашмасы болгон абанын ортосундагы физикалык айырмачылыктарды изилдейт. Анда бөлүкчөлөрдүн бар же жок экендиги илимий жана өнөр жайлык колдонмолордо үндүн өтүшүнө, жарыктын кыймылына жана жылуулуктун өтүшүнө кандай таасир этери кеңири баяндалат.
