Перераспределение времени и образование дефекта масс в гелие
Пример расчёта дефекта массы ядра гелия He2 4, в чей состав входят пара протонов и два нейтрона: Масса ядра гелия: Mя=4,00260 а. е. м. Сумма масс двух протонов с двумя нейтронами: 2mp+2mn=4,03298 а. е. м. Дефект массы ядра гелия: ΔM=0,03038 а. е. м.
Атомная единица массы равно 1.66 * 10-27 килограммов 1 килограмм равно 6.02 * 1026 Атомных единиц массы.
Мя=6,644316*10-27кг, 2Мр+2Мп=6,6947468*10-27кг, М деф. массы=0,0504308*10-27кг
Исходя из М Т=h/c2=7,3725*10-51кг*сек
Тя=1,10123657*10-24сек, Тр +Тп=1,109595028*10-24сек, Тдеф.массы=146,1904233*10-24сек
Исходя из Т = То ( 1-V2/c2)1/2 и увеличения времени при взаимодействии неподвижной и движущейся систем получим Т/(1-V2/c2)1/2=То значит (1-V2/c2)1/2=0,9925 значит минимальная относительная скорость должна быть V=0,367559*108м/сек тогда возможно перераспределение и времени и образование гелия и дефекта масс ядра гелия.
отредактировал(а) marsdmitri: 2025-06-07 21:46 GMT
Личное сообщениеМожно посчитать коэффициент преобразований Лоренца и по другому, через массу. Так если масса ядра гелия после взаимодействия неподвижна, то сумму масс протонов и нейтронов можно считать движущейся ИСО. Масса движущейся ИСО больше чем неподвижной.
Поэтому М я = 6, 644316 ∗ 10 − 27 / 2 M p + 2 M n = 6, 6947468 ∗ 10 − 27 = K = 0, 9925
Массы даны в кг.
Давайте разбираться по существу вашего вопроса.
Во-первых : не следует исходить из " М Т=h/c2 " чтобы впустую не жонглировать формулами, к делу не относящимися. Ибо, ни о каких скоростях в атомных ядрах, речи в физике просто не идет, в принципе.
Во-вторых : то что вы (следуя интенетовским помойкам) именуете «дефектом массы» — есть энергия связи нуклонов, в понятиях физики высоких энергий. Просто в Дурипедии (иногда именуемой Википедией) понятие энергии связи, по причине природной тупости тудыписакателей, отождествили с понятией дефекта масс. А подлинное (изначально принятое в науке) понятие «дефекта масс» переобозвали «превышением массы».
Изначально же была предложена протон-нейтронная модель структуры атомных ядер. И в рамках этой модели, массы всех атомных ядер (\(M\)) рассчитывались исходя из их массового числа (числа нуклонов, как суммы числа протонов и нейтронов, слагающих атомное ядро: \(A=P+N\)) помноженного на усредненую массу одного нуклона: \({m~(^{12}_{~~6}C)\over 12}\). А поскольку реальные массы атомных ядер не желали следовать расчетам, предписвываемым им в рамках протон-нейтронной модели, то и появилось на свет понятие Дефекта их Массы: \(\delta m\) — как величины отклонения теоретического значения массы от фактического.
\(M=A\cdot{m~(^{12}_{~~6}C)\over 12}+\delta m \)
То, что в качестве атомной единицы массы (как средней массы нуклона) была выбрана \( {1 \over 12}\) часть массы ядра изотопа атома углерода: \(^{12}_{~~6}C\) можно считать чистым произволом. Ибо, так было принято тупым большинством голосов на общей сходке (собрании) физиков, назначивших самих себя для решения этого вопроса. К слову сказать, были и другие предложения (получившие меньшее число голосов) по определению атомной единицы массы. Так, за эту расчетную величину предлагалось брать не 1/12 часть массы \(^{12}_{~~6}C \) (\(\approx931.5\) МэВ/с2) а 1/14 часть массы \(^{14}_{~~7}N\) В этом случае, естественно, получались бы совершенно инные значения и самих дефектов масс атомных ядер.
Даже если Вы поделите массу ядра гелия на массу суммы частиц ( нуклонов) и в а.е.м. получите все равно 0,9925, что соответствует значению коэффициента Лоренца и значит для образования неподвижного ядра нуклоны должны двигаться. Неподвижные нуклоны с другими неподвижными нуклонами ядра не образуют.
Для сравнения приведу значения дефектов масс (в МэВ/с2) некоторых нуклидов:
\(\begin{array}{|cr|}\hline нуклид&\delta m\\ \hline n&+8.071\\ \hline ^2_1H&+13.136\\ \hline ^4_2He&+2.425\\ \hline ^{12}_{~~6}C&0.000\\ \hline ^{16}_{~~8}O&-4.737\\ \end{array} \)
Значения дефектов масс спонадобились физикам для расчета энергии выхода ядерных реакций. Хотя для этого годятся и значения самих масс нуклидов, но использование именно дефекта масс сильно упрошает «громоздкость» подобных вычислений. Например, реакция слияния двух Дейтериев в Гелий...
\(\begin{array}{ccccc}^2_1H&+&^2_1H&\to&^4_2He\\ \hline13.136&+&13.136&-&2.425&=&23.847 \end{array} \)
… дает на выходе энергию в 23,847 Мэв
отредактировал(а) Evalmer: 2025-06-05 10:58 GMT
#70149 romanov59 :если Вы поделите массу ядра гелия на массу суммы частиц ( нуклонов) и в а.е.м. получите все равно 0,9925, что соответствует значению коэффициента Лоренца
Коэффициенты Лоренца в расчетах физики высоких энергий имеют такое же значение, как и определение величины ускорения расширения Вселенной (\(a\)) путем деления скорости падения яблока на голову Ньютона (\(v\)) на возраст самого Ньютона (\(t\)):
\(a={v\over t}\)
Еще раз предупреждаю: не надо жонглировать формулами.
Спасибо за предупреждение, но когда нуклоны образуют единое целое- ядро то должны быть для этого условия. А в едином целом скоростей нет.
Учловие для этого одно — законом сохранения материи называется. Этот закон, в частности, не позволяет альфа-частице распадаться на составляющиее ее элементы:
\(\begin{array}{ccccc}^4_2He&\not\to&^2_1H&+&^2_1H&\\ \hline2.4256&-&13.136&-&13.136&=&-23.847 \end{array}\)
Массы у альфа-частицы просто не хватает на то, чтобы развалиться на свои составные части. Почти 24 МэВ не хватает. Потому-то «нуклоны и образуют единое целое — ядро» альфа-частицы.
P.S. У атома водорода, к слову сказать, не хватает 13,6 эВ массы на то, чтобы развалиться на Протон и Электрон.
Я не против закона сохранения и знаю, что альфа- частицы очень стабильны, но образование их из нуклонов все равно требует условий. Так о чем спор не пойму.
Не спор, а ваше непонятное желание втискивать зачем-то в атомные ядра «коэффициенты Лоренца». И на основании этого, филосовствовать о каких-то скоростях внутри этих самых атомных ядер.
Давайте, все-таки, исходить из экспериментальных данных, а не из досужих домыслов.
Неподвижные частицы вряд ли могут взаимодействовать и образовывать ядро атома. Расчет массы неподвижного ядра через массы неподвижных составляющих частиц вряд ли возможен, но если преобразования Лоренца не возводить в нечто совершенное и непогрешимое, то можно просто параметры частиц рассматривать как движущуюся ИСО, а параметры ядра как неподвижную ИСО. Кстати слабое взаимодействие распад нейтрона можно рассмотреть как превращение неподвижной ИСО ( нейтрона) в три движущиеся ИСО ( протон, электрон+ антинейтрино)
Вполне логично, что какую бы частицу вы не приняли за неподвижную, все остальные частицы будут как-то двигаться относительно нее. Но если бы вы были правы (в отношении «коэффициентов Лоренца»), и слагающие атомные ядра нуклоны, действительно, двигались бы внутри этого ядра с релятивистскими скоростями, масса атомного ядра возрастала бы по этой весьма уважительной причине, и превышала бы суммарную массу этих же самых нуклонов, взятых по отдельности. Что, в принципе и наблюдается (не скорости, разумеется, но масса) у радиоактивных ядер.
Но вы предлагаете считать атомные ядра (вместе с их составными частями) покоящимися системами, а изолированые нуклоны — снующими мимо них на релятивистских скоростях. Что, действительно, делало бы суммарную массу этих нуклонов больше массы атомного ядра, в которые эти нуклоны решали бы объединяться. Но, к сожалению, столкновение нейтрона с протоном, несущимся на него с релятивистской скоростью (реальные опыты в экспериментальных установках) не приводят к объединению (синтезу) нейтрона с протоном. На практике же наблюдается совсем даже другое: рождение новых элементарных частиц. Что-то, типа:
\(n+p\to n+p+\pi^++ \pi^-+p+\bar{p}+\pi^\circ \)
#70181 romanov59 :Кстати слабое взаимодействие распад нейтрона можно рассмотреть как превращение неподвижной ИСО ( нейтрона) в три движущиеся ИСО ( протон, электрон+ антинейтрино)
Совсем НЕ кстати так рассматривать Слабые взаимодействия.
Ибо, в этом случае, масса нейтрона (как системы покоящейся) должна бы быть (в соответствии с ростом массы движущихся тел) меньше суммарной массы ваших трех «движущиеся ИСО ( протон, электрон+ антинейтрино)». А, в действительности же, все как раз даже наоборот получается: масса покоя нейтрона на \(\approx 800\) кэВ/с2 больше суммарной массы покоя разлетающихся протона, электрона и нейтрино.
P.S. И, кстати, почему у вас тут нейтрино — анти?
отредактировал(а) Evalmer: 2025-06-07 16:25 GMT
Нужно учитывать, что есть изотопы Гелия. Например Гелий 3. Поэтому для каждого изотопа каждого химического элемента дефект масс имеет своё значение.
#70193 marsdmitri :Нужно учитывать, что есть изотопы Гелия. Например Гелий 3.
Так и давайте учитывать:
\(\begin{array}{|crc|}\hline нуклид&\delta m\\ \hline ^3_2He & +14.931&стабилен \\ \hline ^4_2He & +2.425 &стабилен \\ \hline ^5_2He & +11.390\\ \hline ^6_2He & +17.597\\ \hline ^7_2He & +26.111\\ \hline ^8_2He & +31.609\\ \hline \end{array} \)
Что именно вы хотите учесть? Если проблему нестабильности большинства изотопов, то откройте по ней отдельную тему и не здесь (в клоачном разделе «Общее» с его пустыми разговорами), а в разделе «Физика» (Физика атомов и молекул). Все учтем и обсудим.
отредактировал(а) Evalmer: 2025-06-08 11:51 GMT
Все очень просто, параметры движущейся ИСО считают исходя из параметров той же ИСО в состоянии неподвижности, поэтому при расчетах возникает дефект массы, т.к. параметры неподвижной ИСО ( масса) меньше чем движущейся. Я показал среднюю скорость на все четыре составляющих ядро гелия нуклона но как говорится возможны варианты, так чтоб средняя скорость меньше не была.
А в слабом взаимодействви три разлетающиеся частицы имеют большую массу чем эти же частицы в неподвижности и разница в 800 кэв как раз за счет скорости трех частиц опять средней общей для всех трех частиц и опять возможны варианты.
отредактировал(а) romanov59: 2025-06-09 12:08 GMT
#70218 romanov59 :Все очень просто ... при расчетах возникает дефект массы, т.к. параметры неподвижной ИСО ( масса) меньше чем движущейся.
Все еще проще: дефект массы возникает не при расчетах, а при экспериментальных замерах. При этом, никто никуды не движется, ибо дефект массы связан с массой покоя микрочастиц и может оказаться как меньше, так и больше углеродного нуля. Примеры этого я вам уже приводил.
\(\begin{array}{|cr|}\hline нуклид&\delta m\\ \hline n&+8.071\\ \hline ^2_1H&+13.136\\ \hline ^4_2He&+2.425\\ \hline ^{12}_{~~6}C&0.000\\ \hline ^{16}_{~~8}O&-4.737\\ \end{array} \)
А замеры делают для ядра гелия после взаимодействия, т.е когда ядро образовалось, но чтоб образовалось, частицы должны с какой то скоростью провзаимодействовать и при разных вариантах взаимодействия (вместо фотонов как взаимодействия протон электрон малый дефект массы и не образование ядра как единого целого) появлются частицы пионы мезоны.
#70221 romanov59 :А замеры делают для ядра гелия после взаимодействия, т.е когда ядро образовалось, но чтоб образовалось, частицы должны с какой то скоростью провзаимодействовать
\(\begin{array}{ccccc}^2_1H&+&^2_1H&\to&^4_2He\\ \hline13.136&+&13.136&-&2.425&=&23.847 \end{array}\)
Здесь вам указаны (под чертой) дефекты масс взаимодействующих частиц. И (как итог) выход энергии (23,847 МэВ) в ядерной реакции синтеза ядра гелия из двух ядер дейтерия. С учетом всех ваших нелепых «скоростей взаимодействия».
Нет в ядерных реакциях никаких ИСО и не надыть шить к хвосту баян.
Дефект массы дейтерия образовывается потому что сумма масс неподвижных протона и нейтрона= 1877,83 Мэв дефект массы, т.е. масса неподвижного ядра дейтерия 1864,33 Мэв и дефект = 13,136 Мэв Значит если считать два сталкивающихся нуклона неподвижными, а они сталкиваются…, то параметры ядра после столкновения будут меньше параметров сталкивающихся нуклонов отсчитанных как неподвижные нуклоны. Значит
\((1-V^2/c^2)^{1/2}=1864,33/1877,83=0,993\)
отсюда скорость для образования ядра дейтерия из двух нуклонов должна быть не меньше 0,355 *108 м/сек
1) такая ваша скорость (не меньше 0,355 *108 м/сек) никому не нужна.
2) масса покоя дейтерия \(= 931.50159\cdot 2+13.13584=1876.13902\) МэВ/с2
отредактировал(а) Evalmer: 2025-06-09 13:19 GMT
#70226 Evalmer :1) такая ваша скорость (не меньше 0,355 *108 м/сек) никому не нужна.
2) масса покоя дейтерия \(= 931.50159\cdot 2+13.13584=1876.13902\) МэВ/с2
Усредненые массы нуклонав указаны, дефект массы указан- очень хорошо, но вот какие условия из двух нуклонов образование ядра дейтерия не указано. А вот если лично Вам не нужно даже задумываться над условием образования ядра то не обобщайте что никому это не надо.
Продолжайте пришивать к хвосту баян.
Если вместо условий начали про хвост и баян то аргументы кончились… и от физики перешли к чему… непонятно...