6.8. Взаимосвязь массы и энергии
С учетом релятивистской
массы формулу для энергии можно записать
в виде
.
Из этого выражения
следует, что энергия тела и его
релятивистская масса всегда пропорциональны
друг другу, и изменение энергии тела
всегда сопровождается изменением его
массы, и наоборот, всякое изменение
массы влечет за собой изменение энергии
тела, т.е.
.
Это утверждение
заключает в себе закон взаимосвязи
массы и энергии.
Пропорциональность
релятивистской массы и энергии приводит
к тому, что утверждение о сохранении
суммарной релятивистской массы частиц
представляет собой утверждение о
сохранении полной энергии. В связи с
этим не принято говорить о законе
сохранения массы как об отдельном
законе.
В противоположность
релятивистской массе суммарная масса
покоя системы взаимодействующих частиц
не сохраняется.
Если в формуле
(6.8) масса покоя равна нулю, то
.
Это соотношение
справедливо только в том случае, когда
.
Таким образом, частица с нулевой массой
покоя всегда движется со скоростью
света. Такой частицей, например, является
фотон.
Зависимость
энергии от скорости представлена на
рисунке 6.10.