Βρίσκεστε εδώ: Αρχική Σελίδα >> Ιστορία του Φωτός >> Ειδική Θεωρία Σχετικότητας >> Ορμή και μάζα
Ας δούμε τώρα κάποιες σκέψεις που έρχονται σχεδόν αυτόματα κι αφορούν έννοιες όπως η ενέργεια, η ορμή και η μάζα, πράγματα που έτσι κι αλλιώς έχουμε συνηθίσει να τα αντιμετωπίζουμε με τρόπο καθαρά "γαλιλαιικό". Ας μην ξεχνάμε ότι και η έννοια της ταχύτητας εμπεριέχει το ερώτημα "πόσο μακριά πάμε και πόση ώρα μας παίρνει αυτό". Αν, όπως είδαμε πιο πάνω, οι παρατηρητές διαφωνούν σε ερωτήματα που έχουν σχέση με τη χρονολογική σειρά των γεγονότων και το μήκος, τότε θα πρέπει να ξανασκεφτούμε απ' την αρχή το πώς κάποιος αντιλαμβάνεται την έννοια της ταχύτητας.
Για παράδειγμα δεν μπορούμε απλά να προσθέτουμε απλά τις ταχύτητες δύο σωμάτων που κινούνται ως πιο κάποιο σύστημα αναφοράς, αλλά να υπολογίσουμε τι μπορεί να συμβαίνει αν κάποια απ' αυτές τις ταχύτητες είναι του φωτός. Βέβαια οι εικόνες της καθημερινής εμπειρίας μας κάθε άλλο από αυτό μας μαθαίνουν, απ' τη στιγμή που είναι αδύνατο σε κάποιον να παρατηρήσει την κίνηση του φωτός, αλλά εδώ, όπως έχουμε ήδη δει, τα πράγματα έχουν αλλάξει απ' τη βάση τους.
Η ενέργεια, η οποία είναι το άθροισμα της κινητικής ενέργειας και της δυναμικής και η ορμή, που στην κλασσική φυσική δεν είναι τίποτ' άλλο απ' το γινόμενο της ταχύτητας με τη μάζα του σώματος, στην ειδική θεωρία της σχετικότητας αποκτούν μια άλλη διάσταση. Η σχετικιστική, όπως τη λέμε εδώ ενέργεια E κι ορμή p για ένα υλικό σημείο μάζας m ορίζονται ως εξής:
Ας μείνουμε για λίγο στη μάζα των παραπάνω εξισώσεων. Όπως συνέβη με την ενέργεια και την ορμή, έτσι και με τη μάζα τα πράγματα είναι κάπως διαφορετικά, όταν μελετάμε τα πράγματα σχετικιστικά. Μιλώντας για μάζα δεν παύουμε φυσικά να εννοούμε την ποσότητα εκείνη, που δείχνει πόση δύναμη πρέπει να ασκηθεί σε ένα σώμα, ώστε αυτό να αποκτήσει κάποια συγκεκριμένη επιτάχυνση, ακολουθώντας το γαλιλαιικό πρότυπο. Όμως στη σχετικιστική φυσική μπορεί να συμβεί κάτι που δε νοείται στην κλασσική. Εδώ μπορούμε να πούμε ότι υπάρχει σωματίδιο με μηδενική μάζα. Στην κλασσική φυσική ένα σωματίδιο με μηδενική μάζα έχει μηδενική ορμή κι ενέργεια και συνεπώς δεν μπορούμε να αντιληφθούμε την ύπαρξή του. Εδώ όμως, αν στον πρώτο απ' τους δύο παραπάνω τύπους θέσουμε m=0, δε μηδενίζεται η ενέργεια και συνδέεται με την ορμή μέσω της σχέσης:
Ε = p c
Κι αντικαθιστώντας αυτή τη σχέση στη δεύτερη εξίσωση προκύπτει ότι πάντα θα είναι
u = c
Βέβαια, σωματίδια με μηδενική μάζα αποκλείεται να έχουν ταχύτητα c, γιατί αυτό θα σήμαινε ότι θα είχαν άπειρη ενέργεια.
Σχετικοί Σύνδεσμοι (εξωτερικές σελίδες)