АНАЛИЗ

научной статьи опубликованной в журнале

«Главный метролог» №6 2015 г

Метрологические проблемы, связанные с понятием  «масса»

, член Дома ученых

Израиль, г. Хайфа

В статье кратко проанализированы различные названия массы и их историческое происхождение. Показано, что килограмм является единицей только гравитационной массы. Под инертной массой понимается другая физическая величина, которая должна быть названа иначе. Равенство размерности у напряженности гравитационного поля и у размерности ускорения, также равенство размерностей гравитационной и инертной масс противоречат логике. Подтвержден вывод о том, что масса является мерой энергии, и поэтому в системах единиц и в системах величин основной величиной должна быть энергия. Показано, что предстоящее переопределение единиц не решает эту проблему.

К термину «масса» в физике имеется много дополняющих прилагательных (инертная и гравитационная массы, электромагнитная масса, релятивистская масса, масса покоя, продольная и поперечная массы, активная и пассивная массы, динамическая масса).

Но в справочниках и терминологических стандартах до сих пор существует неопределенность в отношении термина «масса».
Согласно авторитетному справочнику по физике масса является «мерой инертности материальной точки». Но термин «материальная точка» - это математическая абстракция, применение которой при систематизации физических величин недопустимо.

В популярном учебнике по физике указывается на то, что «термин «материальная точка»представляется не очень удачным, что более подошел бы термин «точечная масса» (по аналогии с «точечным зарядом» в электричестве). Однако и эти два термина тоже являются математическими абстракциями.

В метрологическом справочнике сказано, что масса является «мерой инертности и гравитации любого материального объекта».
В современной метрологии измерительным эталоном массы является устройство, в котором массу измеряют взвешиванием. Это международный прототип килограмма, утвержденный в 1901 году. Да и сама единица массы первоначально была введена в 1799 году как единица веса.
В статье  разъясняется, что все названия массы, кроме двух (гравитационная и инертная), возникли на рубеже XIX и XX веков, когда от ньютоновой механики и принципа относительности Галилея (при скоростях тел v « с) физика стала переходить к релятивистской механике и принципу относительности Эйнштейна (при значениях v, близких к с).

В статье  показано, как исторически «... на границе столетий из-за, как мы теперь понимаем, незаконного использования нерелятивистских формул для описания релятивистских объектов, возникло семейство «масс», растущих с энергией тела». Из чего можно сделать вывод, что исторически возникшее «семейство масс» релятивистской механики должно уйти в историю физики и не влиять на определение массы в метрологии. То же самое можно сказать и о не существующей «динамической массе», то есть о массе, изменяющейся со скоростью. И далее в : «масса тела в ньютоновой механике и масса того же тела в релятивистской механике - это одна и та же величина».
       Гравитационную массу, в свою очередь, подразделяют в ньютоновой механике на «активную массу» и «пассивную массу». Но это указывает лишь на характер взаимодействия масс в гравитационном поле. Активная масса создает поле, а пассивная масса вносится в уже существующее поле. Так что принципиальное различие между активной и пассивной массами отсутствует.

Материалы данной статьи можно использовать при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Методы и средства измерений» для специальности  «Приборостроение».



Анализ выполнила  и. о. зав. кафедрой  ИТПС