Как рождаются и умирают кванты

пропорциональность. Если энергия какого-либо тела уменьшилась, то соответственным образом уменьшилась и его масса. При этом «потерянная» энергия должна быть приобретена каким-нибудь другим телом или проявиться в возникновении новой частицы. При всех подобных превращениях, в частности и при превращении возбуждённого атома в нормальный атом и квант, незыблемо должны соблюдаться и закон сохранения энергии и закон сохранения массы.

Значит ли это, что возбуждённый атом должен быть немного «тяжелее» нормального? Да, так это и есть на самом деле. Только разница эта очень невелика. Если бы мы взяли килограмм какого-нибудь вещества и все его атомы возбудили до одного из первых повышенных энергетических уровней, то этот килограмм стал бы «тяжелее» всего на десятитысячные или стотысячные доли миллиграмма.

При переходе возбуждённого атома в нормальное состояние улетающий квант уносит с собой маленькое количество массы. Можно ли отсюда заключить, что свет «весом»? Да, можно. «Весомость» света проявляется в том, что пучок его оказывает давление на всякое тело, на которое он падает. Это давление весьма невелико. Понадобилось всё замечательное экспериментальное мастерство такого великого физика, как П. Н. Лебедев, чтобы доказать опытным путём наличие светового давления.

Из всего сказанного вытекают, на первый взгляд, странные следствия, а именно: нагретое тело должно быть немножко тяжелее холодного, летящий снаряд немножко тяжелее неподвижного и т. п. Конечно, безнадёжно пытаться с помощью весов обнаружить эту разницу, так как она по нашим масштабам совершенно ничтожна. Но в ядерных процессах, при которых происходят превращения огромных количеств энергии, изменения массы более ощутительны и могут быть измерены.

Иногда о подобных процессах совершенно неверно говорят как о «превращении массы в энергию» или, что ещё ошибочнее, о «превращении материи в энергию». В действительности же здесь происходят ранее нам неизвестные превращения одних форм материи в другие при незыблемом соблюдении закона сохранения материи. При этом полностью соблюдаются как закон сохранения массы, так и закон сохранения энергии вследствие строгой пропорциональности энергии и массы. В применении к процессу излучения возбуждённого атома эти законы можно представить в виде:

энергия возбуждённого атома =  энергия нормального атома + энергия кванта

или

масса возбуждённого атома =  масса нормального атома + масса кванта.

Все приведённые рассуждения относились к отдельным атомам. В такой же степени они применимы к сложным молекулам и к твёрдым и жидким телам. Необходимо только иметь в виду, что число различных энергетических уровней у отдельного, изолированного

Страница 2 of 6« First...23...Last »