Mitä massa oikeastaan on

Fyysikko Jukka Maalampi on todennut, että liikemassan käsite joutaa roskikseen.

Jos mennään atomiytimen mittakaavaan 1E-15 m, niin ytimen ympärillä seikkailee protonien lukumäärää vastaavav määrä elektroneja enimmillään noin etäisyydellä 1E-10 m. Suhteellisesti ottaen etäisyysero on huima. Kuitenkin yli 99.9 % atomin massasta on ytimessä. Ydintä ei pääse "käpälöimään".

Anonyymi kirjoitti:

Jos mennään atomiytimen mittakaavaan 1E-15 m, niin ytimen ympärillä seikkailee protonien lukumäärää vastaavav määrä elektroneja enimmillään noin etäisyydellä 1E-10 m. Suhteellisesti ottaen etäisyysero on huima. Kuitenkin yli 99.9 % atomin massasta on ytimessä. Ydintä ei pääse "käpälöimään".

Lue lisää

Tottakai atomin ytimessä on suurin osa "massasta" [massaenergiasta], sillä ytimeä pitää koossa ydinvoima [vahva vuorovaikutus].

Eletronit ovat missä sattuu ytimen ympäristössä, kuitenkin todennäköisyysfunktion osoittamissa "paikoissa". Heisenbergin periaatteen mukaisesti elektronin täsmällistä nopeutta ja paikkaa ei voida tietää yhtäaikaisesti.

Rajan vetäminen on aika hankalaa. Massa muuttuu energiaksi ja energia käyttäytyy juuri niin kuin massa.

Anonyymi kirjoitti:

Rajan vetäminen on aika hankalaa. Massa muuttuu energiaksi ja energia käyttäytyy juuri niin kuin massa.

Niin. Esim. gravitaatio vaikuttaa fotoniinkin, vaikka fotonilla ei ole massaa.

Anonyymi kirjoitti:

Niin. Esim. gravitaatio vaikuttaa fotoniinkin, vaikka fotonilla ei ole massaa.

Niin tekee. Ihan tarkalleen ottaen painovoima kaareuttaa avaruutta ja fotonit kulkevat avaruuden muotoja pitkin.

Anonyymi kirjoitti:

Rajan vetäminen on aika hankalaa. Massa muuttuu energiaksi ja energia käyttäytyy juuri niin kuin massa.

Höpö höpö! Mitä se energia on? Kai se jotain on jos massa mielestäsi muuttuu siksi.

Energia on laskennallinen suure, voidaan laskea tietyn fysikaalisen systeemin energia mutta ei se ole mitään joksi massa voi muuttua.

Anonyymi kirjoitti:

Niin tekee. Ihan tarkalleen ottaen painovoima kaareuttaa avaruutta ja fotonit kulkevat avaruuden muotoja pitkin.

Vieläköhän gravitoniteoria on voimissan.

Anonyymi kirjoitti:

Höpö höpö! Mitä se energia on? Kai se jotain on jos massa mielestäsi muuttuu siksi.

Energia on laskennallinen suure, voidaan laskea tietyn fysikaalisen systeemin energia mutta ei se ole mitään joksi massa voi muuttua.

Lue lisää

Elektronin ja positronin annihilaatiossa niiden massat muuttuvat energiaksi, massattomiksi säteilykvanteiksi.

Anonyymi kirjoitti:

Höpö höpö! Mitä se energia on? Kai se jotain on jos massa mielestäsi muuttuu siksi.

Energia on laskennallinen suure, voidaan laskea tietyn fysikaalisen systeemin energia mutta ei se ole mitään joksi massa voi muuttua.

Lue lisää

Energian tarkkaa luonnetta ei tunneta, mutta jokin selkeä asia se on, joka pystyy sitoutumaan erilaisiin kenttiin ja materiaan. Itse sanoisin, että massa ei muutu energiaksi, vaan massa on energiaa ja muuttaa muotoaan erilaiseksi energiaksi, vaikkapa fotoneiksi.

Anonyymi kirjoitti:

Energian tarkkaa luonnetta ei tunneta, mutta jokin selkeä asia se on, joka pystyy sitoutumaan erilaisiin kenttiin ja materiaan. Itse sanoisin, että massa ei muutu energiaksi, vaan massa on energiaa ja muuttaa muotoaan erilaiseksi energiaksi, vaikkapa fotoneiksi.

Lue lisää

Tuntuu luontevalta. Silti pitää miettiä, että minkähänlaisessa muodossa olevaa energiaa esimerkiksi jakamattomana alkeishiukkasena pidetty elektroni on. Kun tämä energia "päästetään irti", niin se lähtee kiitämään smg-säteilyn kvanttina valon nopeudella kohti avaruuden peräseinää.

Anonyymi kirjoitti:

Tuntuu luontevalta. Silti pitää miettiä, että minkähänlaisessa muodossa olevaa energiaa esimerkiksi jakamattomana alkeishiukkasena pidetty elektroni on. Kun tämä energia "päästetään irti", niin se lähtee kiitämään smg-säteilyn kvanttina valon nopeudella kohti avaruuden peräseinää.

Lue lisää

Tuo on yksi parhaita avoimia kysymyksiä tieteessä. Koko moderni tiede ja Newtonin jälkeinen tiede lähti energian oletuksesta, mutta täysin ei vieläkään ymmärretä mistä on kyse. Energiaa voidaan laskea monella eri tapaa ja laskelmat pitävät hämmästyttävällä tarkkuudella paikkansa, mutta energian tarkka luonne on pienoinen arvoitus ja sen ratkaisemisesta todennäköisesti jaetaan yksi Nobelin palkinto.

Anonyymi kirjoitti:

Tuo on yksi parhaita avoimia kysymyksiä tieteessä. Koko moderni tiede ja Newtonin jälkeinen tiede lähti energian oletuksesta, mutta täysin ei vieläkään ymmärretä mistä on kyse. Energiaa voidaan laskea monella eri tapaa ja laskelmat pitävät hämmästyttävällä tarkkuudella paikkansa, mutta energian tarkka luonne on pienoinen arvoitus ja sen ratkaisemisesta todennäköisesti jaetaan yksi Nobelin palkinto.

Lue lisää

Energian luonnetta ei voida ymmärtää ennen yhtenäisteoriaa [=kaiken teoria] fysiikassa. Kaavoissa on siis tällä hetkellä aukko, jonka ratkaisuun on hypoteesejä, mutta ne eivät osu yksiin havaintojen kanssa tai sopivia havaintoja ei löydetä.

Anonyymi kirjoitti:

Elektronin ja positronin annihilaatiossa niiden massat muuttuvat energiaksi, massattomiksi säteilykvanteiksi.

Eiväthän ne energiaksi muutu vaan säteilykvanteiksi, kuten itsekin toteat.

Laskennallinen suure mistä.

Hiukkaskosmologian professori Kari Enqvist:
"Miksi on olemassa juuri energiaa, on eräänlainen pseudokysymys. Energia - tai minkä nimen sille ikinä haluamme antaakaan - on yksinkertainen seuraus pysyvien rakenteiden olemassaolosta".

Tiedettä popularisoivan kirjansa "Monimutkaisuus" sivu 114.

Lämpötila on tilastollinen suure. Se kuvaa esim. kaasun molekyylien keskimääräistä liike-energiaa. Yhden molekyylin tapauksessa riittää, kun kerrotaan molekyylin liike-energia.

Esimerkiksi palloheilurissa energia muuttuu liike-energiasta potentiaalienergiaksi ja taas takaisin. Potentiaalienergia aiheutuu maan vetovoimasta. Mutta mitä se nopeuteen sisältyvä liike-energia on.

Vaikkapa simpanssi hyödyntää taitavasti molempia energioita puissa roikkuessaan. Olisi silti mukava, jos ymmätäisi asiaa vähän syvemmin.

Energia on primäärinen suure. Voima on siitä seuraava laskennallinen suure.

Kun murikkaa nostetaan maan pinnalta ylöspäin, niin sen energiatila muuttuu. Muutosta voidaan kuvata voiman tekemänä työnä.

Kun auton nopeus kasvaa, niin sen liike-energia kasvaa. Energiatilan muuttamiseksi tarvitaan työtä. Sitä voidaan kuvata voimalla, joka tekee työtä.

Anonyymi kirjoitti:

Energia on primäärinen suure. Voima on siitä seuraava laskennallinen suure.

Kun murikkaa nostetaan maan pinnalta ylöspäin, niin sen energiatila muuttuu. Muutosta voidaan kuvata voiman tekemänä työnä.

Kun auton nopeus kasvaa, niin sen liike-energia kasvaa. Energiatilan muuttamiseksi tarvitaan työtä. Sitä voidaan kuvata voimalla, joka tekee työtä.

Lue lisää

Vaan entäs kun nopeudet ovat suhteellisia?

Meidän maantiemme ovat Maapallon pinnalla joka paitsi pyörii itä-länsisuunnassa niin myös liikkuu avaruudessa kiertoradallaan Auringon ympäri, joka puolestaan liikkuu avaruudessa Linnunradan galaksin ympäri joka sekin liikkuu avaruudessa siten, että avaruuden täyttävään kosmiseen mikroaaltosäteilyyn (CMB) nähden liikumme noin 370 km/s nopeudella. Tuo on jo noin 0.11% valon nopeudesta.

Mikä on siis se nollataso johon verrattuna liike-energiaa mitataan?

Anonyymi kirjoitti:

Vaan entäs kun nopeudet ovat suhteellisia?

Meidän maantiemme ovat Maapallon pinnalla joka paitsi pyörii itä-länsisuunnassa niin myös liikkuu avaruudessa kiertoradallaan Auringon ympäri, joka puolestaan liikkuu avaruudessa Linnunradan galaksin ympäri joka sekin liikkuu avaruudessa siten, että avaruuden täyttävään kosmiseen mikroaaltosäteilyyn (CMB) nähden liikumme noin 370 km/s nopeudella. Tuo on jo noin 0.11% valon nopeudesta.

Mikä on siis se nollataso johon verrattuna liike-energiaa mitataan?

Lue lisää

Lisäksi: Mistä tahansa riittävän kaukaa katsottuna näytämme liikkuvan lähes valon nopeudella poispäin katsojasta avaruuden laajenemisen vuoksi...

Liike-energia on toki helppo määritellä Newtonin mekaniikassa olettaen että mittauspaikka ei liiku mihinkään suuntaan.

Anonyymi kirjoitti:

Lisäksi: Mistä tahansa riittävän kaukaa katsottuna näytämme liikkuvan lähes valon nopeudella poispäin katsojasta avaruuden laajenemisen vuoksi...

Liike-energia on toki helppo määritellä Newtonin mekaniikassa olettaen että mittauspaikka ei liiku mihinkään suuntaan.

Lue lisää

Jos pelaa pignistä vakionopeudella etenevän junan vaunussa, ei huomaa mitään eroa salilla pelaamiseen.

Anonyymi kirjoitti:

Jos pelaa pignistä vakionopeudella etenevän junan vaunussa, ei huomaa mitään eroa salilla pelaamiseen.

Totta. Mutta mikä on tuolloin junan liikesuuntaan löydyn pingispallon liike-energia? Sille ei löyty yksikäsitteistä arvoa joka ei riippuisi koordinaatistosta.

Jostakin toisesta koordinaatistosta katsottuna pingispallo liikkuu lähes valon nopeudella ja sen pinnassa olevat sähköstaattiset varaukset aiheuttavat voimakasta ja havaittavissa olevaa sähkömagneettista säteilyä.

Anonyymi kirjoitti:

Esimerkiksi palloheilurissa energia muuttuu liike-energiasta potentiaalienergiaksi ja taas takaisin. Potentiaalienergia aiheutuu maan vetovoimasta. Mutta mitä se nopeuteen sisältyvä liike-energia on.

Lue lisää

Selitys löytynee Higgsin bosonista, kenties.

Anonyymi kirjoitti:

Selitys löytynee Higgsin bosonista, kenties.

Selitys löytynee näihin "viisauksiin" siitä, että meneillään on mätäkuu.

Anonyymi kirjoitti:

Lämpötila on tilastollinen suure. Se kuvaa esim. kaasun molekyylien keskimääräistä liike-energiaa. Yhden molekyylin tapauksessa riittää, kun kerrotaan molekyylin liike-energia.

Lue lisää

Yhden molekyylin liike-energia riippuu käytetystä havaintokoordinaatistosta, koska kyseisen molekyylin massakeskipisteen nopeuskin riippuu.
Monen molekyylin tapaus ei muuksi muutu, siinäkin liike-energia on riippuvainen havaintokoordinaatistosta, mutta kaasun lämpötila ei riipu, vaan on mitattavissa oleva suure. Siitä huolimatta lämpötilan määritelmä on tilastotieteellinen.

Anonyymi kirjoitti:

Jos pelaa pignistä vakionopeudella etenevän junan vaunussa, ei huomaa mitään eroa salilla pelaamiseen.

Tuo pätee vain siksi, että ihmisen havaintokyky ei ole riittävä huomaamaan eroa, mikä on kylläkin olemassa. Salilla pelatessasi pingispöytä ei liiku vakionopeudella, eikä ole paikallaan, vaan sillä on kiihtyvyyttä kohti maapallon pyörimisakselia sekä kohti aurinkoa. Jos junasi todellakin liikkuu vakionopeudella, niin kyseisen junan pingispöydällä ei ole kiihtyvyyttä mihinkään suuntaan. Siitä syntyvä ero on mitattavissa mittalaitteilla, ja laskettavissa ilman niitäkin, kts Coriolisvoima, sekä keskipakovoima.

Lisäksi salilla pingispöydällä on aitokiihtyvyyttä ylöspäin 1g:n verran, onko sillä vakionopeudella kulkevalla junallasi myös, vai onko sen aitokiihtyvyys nollassa?