ТОМСК, 24 янв – РИА Томск. Профессор Томского политехнического университета (ТПУ) Игорь Шаманин и профессор Российской
академии наук (РАН) Юрий Трутнев дали строгое теоретическое определение дефекту
масс – явлению в физике, которое ранее объяснялось только на уровне
предположений; таким образом ученые уточнили Общую теорию относительности
Эйнштейна, сообщила в среду пресс-служба вуза.
Уточняется, что итоги исследования опубликованы в
журнале JP
Journal of Heat and Mass Transfer.
Что такое дефект
масс
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. По словам
Шаманина, суть феномена в следующем.
"Представьте себе 10 горошин одинакового размера и
массы. Если слить их воедино, по логике вещей, мы должны получить одну большую
горошину, масса которой будет равна сумме масс 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", – цитируется профессор в сообщении вуза.
Попытки дать определение феномену дефекта масс ранее
делались только в виде предположений. Шаманин и его коллега Трутнев стали
первыми, кому удалось показать математически, почему возникает это явление.
© с сайта ТПУ
Профессор Томского политехнического университета Игорь Шаманин
Что сделали ученые
"Мы построили математическую модель, получили
определяющее соотношение, провели расчеты, проверили свои результаты на самых
легких ядрах. В составе ядер выделили базовые пары взаимодействующих нуклонов,
а дальше, пользуясь табличными экспериментальными данными по массе этих
составляющих, соотнесли эту сумму с результатами своих расчетов. В результате
удалось показать, куда девается "пропавшая" масса", – объяснил
профессор ТПУ.
Где масса
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.
© с сайта ТПУ
Добиться успеха физикам удалось за счет того, что они
провели свои расчеты вне свойств геометрии пространства-времени. "Мы
просто взяли отдельную локальную точку и работали с ней, вне свойств
пространства-времени. Полученный результат подтверждает то, что именно эта
точка зрения верна", – считает томский профессор.
Почему это важно
Результат исследования ученых в будущем может помочь науке
ответить на многие нерешенные вопросы в теоретической физике.
"Например, сегодня принято считать, что фотон – частица
света – не имеет массы. Однако существуют предположения, что масса у фотона
все-таки есть. Предложенный нами подход поможет получить неоспоримый ответ на
этот вопрос. Также он может ответить на вопросы о существовании
темной материи и темной энергии. Вне свойств пространства-времени можно
попробовать рассчитать массу всей темной материи во Вселенной", – цитируется Шаманин.
Профессор подчеркивает, что работа "не претендует на
то, чтобы найти ответы на все нерешенные вопросы, но первый шаг
сделан".