1. Страница 2. Эквивалентность массы и энергии
При больших скоростях движения масса не остаётся постоянной, а начинает возрастать по
мере приближения скорости движения тела к скорости света с. Считавшаяся со времен
Ньютона на протяжении двух с половиной веков неизменной, масса в действительности
зависит от скорости. Масса движущегося тела, с точки зрения неподвижного
наблюдателя, оказывается больше массы покоя того же тела. Чем ближе скорость тела к
скорости света, тем больше возрастает его масса. Если бы тело смогло двигаться со
скоростью света, его масса возросла бы до бесконечности, что невозможно. Поэтому
никакое тело с массой, отличной от нуля, нельзя разогнать до скорости света, так как это
потребовало бы бесконечной энергии. В связи с этим появилась самая известная формула
теории относительности, связывающая массу и энергию. Эйнштейну удалось доказать,
что масса тела есть мера содержащейся в нём энергии:
энергия тела или системы тел равна массе, умноженной на квадрат скорости света.
E  m  c 2 , (1)
где Е — энергия тела, в джоулях; m — масса, в килограммах; с — скорость света в метрах
в секунду.
Во всей физике найдётся лишь две-три столь же простые универсальные формулы,
связывающие фундаментальные физические величины.
Классическая механика разделяет и определяет два различных вида материи: вещество и
поле. Необходимым атрибутом вещества является масса, а поля — энергия.
Соответственно существуют два закона сохранения: закон сохранения массы и закон
сохранения энергии. Согласно теории относительности нет существенного различия
между массой и энергией.
Вещество имеет массу и обладает энергией; поле имеет энергию и обладает массой.
Вместо двух законов сохранения есть только один: закон сохранения массы-энергии.
Трудность формулировки этого закона в классической физике связана с тем, что энергии,
с которой мы имеем дело в реальной жизни, соответствует очень малая масса.
1