БҚМУ Хабаршы №1-2019ж.
поступательного и вращательного движения частиц системы. Масса покоя тел
или частиц в результате неупругого столкновения оказывается больше
первоначальной их массы покоя частиц до столкновения. При этом строго
выполняются закон сохранения энергии и импульса [7, с. 161].
При многих реакция в микромире изменяется количество частиц.
Например, при столкновении движущегося и неподвижного электронов:
быстрый +
покоящийся =
+
+
+ . Этот процесс является
неупругим, потому что кинетическая энергия превращается в массу покоя (в
энергию покоя). Возможны и реакции, при которых одна частица превращается в
несколько других частиц с меньшей суммарной массы покоя
=
+ .
Здесь:
=
;
=
;
=
Отсюда:
+
=
<
. Распад происходит за время
~10 с. Изменение количества частиц не нарушает справедливость закона
сохранения энергии и импульса. Современный эксперимент позволяет измерить с
высокой точностью характеристики частиц, вступающих в реакцию и
образующихся в результате реакции [8, с. 162]. «Проверка повторяется
ежедневно, ежечасно в ходе постоянной регистрации столкновений частиц
высоких энергии в лабораториях всего мира» [7, с. 163].
В макромире изменение массы должно происходить, например, при
нагревании, парообразовании, конденсации, но, согласно расчетам, изменение
массы (дефект масс) очень мало, недоступно для регистрации современными
приборами. В микромире, в мире элементарных частиц изменение массы
доступно измерениям. Для частиц, имеющих малое время жизни (быстро
распадающиеся после своего рождения) обычными масс-спектрометрами трудно
определить массу. При известных массах одной или нескольких частиц в
настоящие время массы коротко живущих частиц определяются с помощью
законов сохранения импульса и энергии в процессах столкновения или
превращения частиц. Но в ядерной физике существует методы, позволяющие с
высокой степенью точности непосредственно измерить массу не только
стабильных, но и некоторых не стабильных частиц [7, с. 164].
Значительная часть известных законов сохранения относится к
неклассической инвариантности не связанный с классическими представлениями
о пространстве и времени. К неклассической инвариантности относится
калибровочная инвариантность электромагнитного поля. Эта инвариантность не
является геометрической. Она не связана со свойствами пространства и времени.
Это градиентная инвариантность потенциалов электромагнитного поля. Группой
преобразований является изменение векторного потенциала А ⃗ на некоторый
постоянный вектор, а скалярного потенциала φ – на постоянный скаляр. Такие
преобразования не изменяют уравнений движения, то есть уравнений
электромагнитного поля. Это означает, что уравнения поля симметричны
относительно указанных преобразований. В теоретической электродинамике
доказывается что данная группа преобразований приводит к закону сохранения
электрического заряда. Указанные выше преобразования векторного и
скалярного потенциалов, не приводящие к изменению уравнения поля, означает
неоднозначность этих потенциалов [8, с. 25]. Закон сохранения электрического
заряда как следствие неоднозначности потенциалов электромагнитного поля
рассматривается и в работе [9, с. 16-17]. Автор анализирует ситуацию на примере
мысленного эксперимента с клеткой Фарадея.
Отмечая связь закона сохранения электромагнитного заряда со свойствами
потенциалов электромагнитного поля, приведем некоторую информацию о
потенциалов. Характеристиками поля являются вектора Е ⃗ напряженности
85