Как интерпретировать эту «физическую абракадабру»? В переводе на рациональный язык, отныне килограмм определяется не весом эталона, а количеством электрической энергии, которая необходима, чтобы сдвинуть с места объект весом в килограмм. Энергия, в свою очередь, будет рассчитываться на основе постоянной Планка.
Все перечисленные «творческие метания» учёных по поводу эталона килограмма никого не должны вводить в заблуждение и истолковываться в том духе, что мера вещества есть нечто произвольное, надуманное, как и сам килограмм. Напротив, это доказывает, основание истины – не различные точки зрения, ведущие к ней, но одна из граней действительности, существующая независимо от человека разумного.
Массой обладают все (любые) объекты, предметы, вещи, в том числе и элементарные частицы. В конце 19 – начале 20 века, после открытия электрона, в среде физиков было много спекуляций по поводу него. Считалось, что он «отменил материю», так как «не имел массы». С той поры частица многократно «взвешивалась». Долгое время масса электрона в состоянии покоя считалась равной 9,109•10-31 кг. Но технический прогресс не стоит на месте. В 2014 году команда исследователей во главе с С. Штурмом из Института ядерной физики общества Макса Планка в Гейдельберге уточнила этот параметр – 0,000548579909067(14)(9)(2) атомных единиц массы. Работы в этом направлении продолжаются.
Ещё больше околонаучной сенсационности было вокруг нейтрино. Эта частица тоже в течение продолжительного периода считалась безмассовой (с нулевой массой покоя). Мало того, она спровоцировала ряд учёных на то, что они всерьёз замахнулись на «отмену» одного из теоретических столпов вечности материи – на закон сохранения и превращения энергии.
Занятная история возникла по той причине, что при проведении опытов, связанных с расщеплением атома, у экспериментаторов никак не совпадали массы атома и сумма масс частиц (энергий), на которые распадался атом. Дело дошло до того, что в 1931 году гениальный физик (но, увы, не слишком продвинутый философ) Нильс Бор на Римской конференции выступил с идеей о несохранении энергии! Однако В. Паули и Э. Ферми выдвинули другую гипотезу – «потерянную» энергию уносит какая-то, пока неизвестная, частица. И предвидение Паули и Ферми, не противоречащее фундаментальным началам устройства материи, впоследствии в полной мере было всесторонне подтверждено – нейтрино было открыто.
В связи с этим занимательным казусом вспоминается забавный детский мультфильм «38 попугаев», герои которого измеряли удава «в слонёнке», «в мартышке», «в попугае», и в итоге пришли к выводу, что в попугаях-то удав «гора-а-здо длиннее». Посему и уважаемый Нильс Хенрик Давидович Бор в ангстремах гораздо длиннее, нежели в философских категориях.
В настоящее время многочисленные осцилляционные эксперименты с солнечными, атмосферными, реакторными и ускорительными нейтрино надёжно продемонстрировали наличие у нейтрино малой, но ненулевой массы покоя (меньше 0,28 эВ). В 2015 году Т. Кадзита и А. Макдональд получили Нобелевскую премию по физике 2015 года именно за открытие нейтринных осцилляций.
Так что пример с нейтрино подводит к однозначному резюме: будущее, несомненно, подарит нам не только открытия новых элементарных частиц, но и доказательства того, что они также имеют не просто массу, но и массу покоя, а равно и пространственные параметры как всякая элементарная частица. И если на тот момент будет отсутствовать нужная экспериментальная база (что закономерно, ведь измерительная техника не поспевает за открытиями), позволяющая зафиксировать крайне малые величины такого тела в пространстве, и ничтожные параметры существования во времени (в фазе покоя), то это никоим образом не следует расценивать как симптом, согласно которому материю в очередной раз «надо похоронить». Резюме: элементарная частица (образно выражаясь) – микромикровещество. Как злословят в Египте: «Крокодил тоже летает, но только очень-очень низко».
Ныне последним прибежищем ниспровергателей фундаментальных свойств объективного мира остаётся фотон. Не оспаривая общего положения о том, что элементарные частицы имеют массу, сторонники таких воззрений делают исключение (с дополнением) для так называемых безмассовых люксонов. К ним они относят фотоны, глюоны, а также гипотетические гравитоны. Поскольку глюоны в свободном состоянии не существуют, гравитоны в действительности не обнаружены, то остаются только фотоны.
«Вот уж фотон, абсолютно точно, не имеет массы!» – с горящими глазами заверяют представители мистического направления в физике. И тут же они опровергают себя, оговариваясь, что данная элементарная частица так называемую релятивистскую массу (на бытовом языке – массу в движении) всё же имеет 1,1•10*52 кг (6•10*17 эВ/c2 или 1•10*22 me), но не имеет массы покоя. Иначе говоря, в статике фотон тотчас аннигилирует. Расчёты так называемой релятивистской массы фотона на основе формулы m = h•v/c2 (масса движущегося фотона) изложены во многих пособиях по физике и научных публикациях.
Отсюда следует, что данная частица имеет массу покоя как минимум в двух случаях: при её зарождении (когда она и получает энергию) и при её гибели (когда она аннигилирует, передавая энергию иному материальному образованию). Только момент существования таких состояний настолько короток, что пока экспериментальная техника не в состоянии его зафиксировать. Сами физики указывают, что фотоны излучаются (зарождаются) во многих природных процессах, например, при движении электрического заряда с ускорением, когда атом или ядро переходят из возбужденного состояния в состояние с меньшей энергией, или при аннигиляции пары электрон – позитрон. При обратных процессах (возбуждение атома, рождение электрон-позитронных пар) происходит поглощение фотонов.
Самый распространенный путь рождения и смерти фотонов – это излучение и поглощение их атомами. Эти процессы сопровождаются также интенсивным разменом энергии одного фотона на множество (поглотив один фотон, атом может излучить неограниченное число фотонов с меньшей энергией). В разделе, посвященном «элементарным» частицам и, в частности, фотону, мы выяснили, что фотон способен полностью передать свою энергию, исчезая при этом, а также распадаться на составляющие его нейтрино и антинейтрино, покидающие место события8.
На чём ещё не базируется (именно так, поскольку фактических данных, экспериментальных подтверждений безмассовости люксонов нет) «эфемерная теория фотона». Исключительно на некритическом восприятии расчётов А.Эйнштейна. Давайте, для начала вспомним его знаменитую формулу E= mc2, которая выражает прямую зависимость между энергией и массой тела. Между прочим, это математическое выражение, верно отражающее реальные отношения предметного мира, потому и нашло многочисленные подтверждения в практике (в том числе ядерного строительства), что оперировало с действительными, а не мнимыми массами вещества.
Теперь надлежит в уравнение E= mc2, которое носит универсальный характер, вместо m подставить 0 (ноль), поскольку фотон, если следовать логике эйнштейнианцев (последователей направления, называемого энергетическим), лишён массы. Тогда что у нас будет фигурировать в левой части уравнения? Верно, ноль, поскольку при умножении скорости света в квадрате на ноль, получается ноль по всем математическим канонам. Значит, фотон не имеет энергии, абсолютно. Впрочем, вероятно, в этом случае он движется исключительно на иррациональном вдохновении А. Эйнштейна.
Автор данных строк когда-то был весьма горд тем, что «подловил Эйнштейна», пока не обнаружил, что на противоречие нулевой массы фотона знаменитой формуле Е = mc2, многократно апробированной на практике, указывают многие математики и физики. Строго следуя данной формуле, масса фотона определяется следующим образом (исходя из соотношения m= E : c в квадрате): m = hv : c в квадрате.
Кстати говоря, все апологеты безмассовости фотона, всё же вынуждены констатировать, что энергия системы, излучающей фотон с частотой v, уменьшается на величину E=hv, равную энергии этого фотона. В результате масса системы уменьшается (если пренебречь переданным импульсом) на E/c в квадрате. Аналогично, масса системы, поглощающей фотоны, увеличивается на соответствующую величину9.
