Ученые ТПУ и РАН внесли уточнение в теорию относительности Эйнштейна
Профессор Томского политехнического университета Игорь Шаманин и академик Российской академии наук Юрий Трутнев дали теоретическое определение ранее объясненному только на уровне предположений явлению в физике — дефекту масс. Этот результат, по словам ученых, вносит серьезное уточнение в теорию относительности Эйнштейна, сообщает пресс-служба ТПУ.
«Феномен дефекта масс был обнаружен еще в начале XX века, на заре зарождения ядерной физики как науки. Сегодня ни один физик-ядерщик не сможет работать, не учитывая при своих расчетах дефекта масс. Суть феномена в следующем. Представьте себе 10 горошин одинакового размера и массы. Что будет, если слить их воедино? По логике вещей, мы должны получить одну большую горошину, масса которой будет равна сумме масс всех этих маленьких горошин. Однако в ядерной физике, если несколько частиц сливаются в одну, масса этой новой частицы почему-то меньше, чем сумма масс всех образовавших ее частиц. Получается парадокс», — отметил профессор Отделения естественных наук Школы базовой инженерной подготовки ТПУ Игорь Шаманин.
Сейчас, по словам ученого, данный феномен существует как аксиома, без объяснений. Игорь Шаманин и его коллега Юрий Трутнев стали первыми, кому удалось показать математически, почему возникает феномен дефекта масс. Полученный результат согласуется с экспериментальными данными.
«Сначала мы построили математическую модель, получили определяющее соотношение, провели расчеты, а затем проверили свои результаты на самых легких ядрах. Это такие элементы, как, например, гелий. Мы выделили в составе этих ядер базовые пары взаимодействующих нуклонов, а дальше, пользуясь табличными экспериментальными данными по массе этих составляющих, соотнесли эту сумму с результатами своих расчетов. В результате, нам удалось показать, куда девается та самая «пропавшая» масса», — объяснил Игорь Шаманин.
Ученые выявили, что разница масс не исчезает. Она, как одна из форм существования материи, трансформируется в другую форму — энергию поля, которое образовано силами, формирующими конечную устойчивую физическую систему. Если интенсивность этих сил велика, то и дефект масс значителен.
Шаманин подчеркнул, что, возможно, объяснение этого феномена поможет в перспективе ответить и на ряд других нерешенных вопросов в теоретической физике. В том числе в поиске ответов на вопросы существования темной материи и темной энергии. К примеру, вне свойств пространства-времени можно попробовать рассчитать массу всей темной материи во Вселенной. Еще одним интересным вопросом, отметил ученый, является открытие новых частиц.
Теория относительности — физическая теория, описывающая универсальные пространственно-временные свойства физических процессов. В настоящее время общепринятой теорией пространственно-временного континуума является описание Альберта Эйнштейна.
