А.А.Шпильман
Инертная
масса
Разбегаясь, нам приходится прилагать усилие, пытаясь быстро остановиться, опять прилагаем усилие. Когда автомобиль разгоняется, нас вжимает в сидение, когда он резко тормозит, нас заносит вперед. И все это связано с инерцией, с нашей инертной массой, которая почему-то равна гравитационной массе (нашему весу).
Выдвинуто много теорий объясняющих - что есть инерция и "инертная масса". Так есть теории связывающие наличие инертной массы с гравитационным взаимодействием во всей вселенной. Есть такие, которые связывают наличие инертной массы нулевыми колебаниями вакуума, нечто на подобие высокочастотной составляющей реликтового излучения, или с виртуальным рождением в вакууме пар частица-античастица (см.www.jse.com/haisch/sciences.html, www.physics.adelaide.edu.au/itp/staff/pcwd/Guardian/1994/940922Mach.html).
Попробуем рассмотреть другой вариант. Возьмем, к примеру, электрическую катушку и попробуем пропустить по проводнику ее обмотки электрический ток величиной I. Ток в электрической цепи появится, но не мгновенно. А если мы попытаемся уменьшить электрический ток в катушке то, ток уменьшиться и опять не мгновенно. Изменению электрического тока будет препятствовать ЭДС (электродвижущая сила) самоиндукции, величина которой связана с собственной индуктивностью L катушки:
|
|
U=L*(dI/dt) |
|
Это явление по своему проявлению в чем-то похоже на проявление инертной массы. В данном случае, влиянием инертной массы зарядов, обуславливающих ток в проводнике, можно пренебречь ввиду малых скоростей их движения. Здесь основную роль играет магнитное поле. Пропуская ток через катушку, "прилагая усилия", мы создаем в ней магнитное поле H, таким образом запасая в катушке энергию:
|
|
WH=m*H2*V=L*I2/2 |
|
где m - магнитная проницаемость; V - интегральный объем, занимаемый магнитным полем; L - индуктивность электрической катушки; I - сила тока в катушке.
Теперь отвлечемся от электрической катушки, и представим движение электрона в вакууме. При этом возникает магнитное поле (при малых скоростях движения):
|
|
H=e*[vE] |
|
где v - скорость движения; e - диэлектрическая проницаемость вакуума; E электрическое поле; [] - знак векторного произведения.
Если предположить что вся энергия покоя электрона заключена в электрическим поле, то энергия заключенная в магнитном поле возникшем при движении электрона будет равна:
|
|
WH =v2* WE /(2*c*2)= mE * v2/2=WK |
|
где WE - энергия электрического поля электрона; mE -масса электрона; WK - кинетическая энергия электрона.
Таким образом, кинетическая энергия электрона, как не странно, свелась к энергии магнитного поля. Изменение скорости движения электрона приведет к изменению напряженности магнитного поля и величины энергии запасенной в нем, в результате возникнет ЭДС самоиндукции, которая будет препятствовать изменению скорости движения также как и изменению тока в электрической катушке.
В результате, вопрос об инертной массе электрона свелся к электромагнитной самоиндукции движущегося электрона.
Но это для электрона. Как же, быть с протоном, имеющий в тысячу раз большую массу при том же электрическом заряде? А нейтрон вообще не имеет заряда.
Эту проблема также разрешима, если вспомнить кварковую теорию строения адронов (так же как и в www.jse.com/haisch/sciences.html).
С таких же позиций можно рассмотреть вращательное движение тел, которое сводится к непрерывному изменению направления движения зарядов и направлению векторов магнитного поля с выше описанными последствиями.
А что касается гравитационной массы (веса), мы также можем получить такое же соответствие, если представить гравитационное поле как градиент магнитной или диэлектрической проницаемости вакуума (см. статью "Что такое дуализм?" из N5 за 1995г.).
Предметы, которые мы видим вокруг себя, в макро масштабах обычно электрически нейтральны, но в масштабах микромира электрические заряды проявляют себя в полной мере и при движении, в целом, электрически нейтральных тел, в микро масштабах возникают магнитные поля (и электрические). В результате, в макро масштабах мы сталкиваемся с проявлениями инертной и гравитационной массы.
Таким образом, мы свели проблему гравитационной и инертной массы к проблеме электромагнитных свойств вакуума.