Что такое масса?
Почему фотон безмассовый?

Масса вроде дело простое и понятное. Но это не так.

Масса вроде дело простое и понятное. Но это не так. Рассматривают массы гравитационные и инерционные. К сожалению, никто не понимает ни физику гравитационного взаимодействия, ни физику инерционного сопротивления. Но есть и еще один взгляд на массу. Я нашел в сети статью ”В чем разница между "массой" и "весом"?” (https://zen.yandex.ru/media/popsci/v-chem-raznica-mejdu-massoi-i-vesom-5be0386eb54c0700aa9bb4fa). В ней пишется:

“Масса - это количество материи, которое содержит объект. Однако, из-за двусмысленности, связанной с определением материи, такое определение вызывает много споров и критики. Более простым и понятным способом определения понятия массы является ее представление с точки зрения инерции.”

Как видите в основном есть 3 взгляда на массу. Конечно есть множество и других взглядов на массу, например, академик Окунь рассматривал две массы, какую-то нулевую и не нулевую, а Эйнштейн рассматривал поперечную и продольную массы, их мы касаться не будем. Рассмотрим массы: гравитационную, инерциальную и материальная. Материальное представление массы отбрасывается из-за не четкого понимания материи.

Скажите, а гравитационное толкование массы является не двусмысленным или все-таки двусмысленным? Я вот убежден, что гравитационный взгляд на массу очень двусмысленный. Что такое гравитация? Одни утверждают, что гравитационное взаимодействие осуществляется гравитонами, то есть какими-то частицами, которые мы пока не можем понять. Эйнштейн утверждает, что гравитация – это искривление пространства-времени, и никаких частиц для этого не нужно, тела просто катятся с горок этого пространства-времени. И в то и другое мы верим. Прямо по квантовым законам: мы как частица и тут, и там, и еще бог знает где. А ведь истина одна.

Самая распространенное понятие массы является инерционное. Масса – это мера инерции, то есть силы сопротивления тела силе, пытающейся изменить его скорость. Чем массивней тело, тем большее сопротивление он оказывает, ускоряемой силе. Тут бы казалось все хорошо, но кто скажет, а почему это тело вдруг сопротивляется возмущающей его состояние? А с вот этим уже сложнее. Но все становится понятным, если вы понимаете физическую сущность инерции. Об этом можно подробнее узнать в статье “Инерционная масса”.

Все знают, что движущиеся частицы излучают. Иногда даже наблюдают некоторые виды излучений. Но к сожалению, мы не всегда можем наблюдать эти излучения и даже не подозреваем того, что в данный момент тело что-то излучает.

Скажите, что может излучать клавиатура, на которой я печатаю данный текст, если я только притронусь к ней, чтобы чуть поправить ее положение на столе. Считающие себя грамотными скажут, что она ничего не излучает, ибо слишком маленькие скорости. А другие более осторожные скажут: а черт его знает – может быть что-нибудь излучает, а может быть и нет. Более подробного развития этого события далее не последует. А я попытаюсь ввести в этот процесс некоторые подробности.

Как только я только чуть дотронулся пальцем до клавиатуры, электроны моего пальца (я, как и вы, и все остальное, состоит из атомов, на периферии которых летают электроны), вошли в контакт с электронами, расположенными на поверхности клавиатуры. Так как электроны имеют одинаковый отрицательный потенциал, то они начинают отталкиваться. Если я буду давить на клавиатуру сильнее и сильнее, то электроны будут сжиматься все сильнее. А по поверхности электрона в данном случае все время бежит фотон, какой-то энергии. Об этом рассказано в статье “Устройство электрона”. Вот величину этой энергии нам и желательно бы измерить. Если это фотон, например, оптический и тепловой, то мы их ощущаем. Но мы не можем ощущать на много большую часть излучений фотонов, а они есть и даже у нас есть очевидные приемники некоторых этих фотонов. Гравитационные фотоны (гравитоны) очень хорошо чувствует и обрабатывает наш вестибулярный аппарат, но мы пока не в состоянии их осознать, как допустим некоторый цвет.  

И, наконец, при некотором усилии встречные электроны начинают, так сказать, “срезать” друг с друга слой за слоем фотоны различной мощности. Например, такие фотоны как тепловые мы может наблюдать не посредственно. Конечно малое количество тепловых фотонов на пальце или клавиатуре нам зафиксировать сложно, но если кувалдой шарахнуть по наковальне, то нагрев можно и ощутить, особенно, если произвести серию ударов.

Но кроме тепловых фотонов излучается множество других фотонов, в том числе и суммы этих фотонов, которые могут обладать большой энергией и импульсом. При аннигиляции электрона и позитрона последние разворачиваются полностью в фотоны, поэтому и получается такая большая энергия. И вот такие большие фотоны мы пока не научились детектировать и сознательно их генерировать. Их сложно уловить потому что излучение такого фотона одноразово. Я нажал пальцем клавиатуру, излучил этот фотон с данного электрона, который перешел на другую орбиту в атоме и получилась нулевая частота излучения. Пока этот электрон не поглотит такой же излученный фотон и не приобретет начальную скорость, он снова такой же фотон не излучит.  

Апериодичные процессы изучать затруднительно.

Тут главное не думать: ну что там он этим касанием пальца подвинет? На какую величину? Да для пальца это мизерная величина, но для электрона это величина, как мне до солнца. И время касания для меня – это доли секунды, а для электрона это вечность. 

Так уж случилось в природе, что излучаемые фотоны отрываются (испаряются) и получают импульс в направлении движения тела. То, что фотон обладает импульсом движения почти никто не сомневается. Согласно третьему закону Ньютона фотон получил импульс вперед, а электрон, естественно, в обратную сторону. Это и есть сила инерции. Чем больше таких фотонов излучает тело и чем большей они энергии, тем больше инерция тела. Ускоряющая сила исчезла, инерционные фотоны не генерируются и тело больше не ускоряется и движется с постоянной приобретенной скоростью. Чтобы снова ускорить это тело на какую-то величину теперь потребуется приложить большую силу, чем в первый раз, ибо на электронах остались более длинные фотоны. И нам кажется, что при большей скорости возросла масса тела. Об этом нам рассказал Эйнштейн. Да это релятивистская масса, но возросла она не абсолютно, а относительно ускоряющей ее силы. Абсолютно масса уменьшилась.

И теперь понятно почему фотон не имеет массы, как меры инерции. На фотон нельзя подействовать так как на частицу, чтобы он что-то излучил или поглотил и затем приобрел какое-то реактивное движение. Его нельзя чем-то толкнуть. Но этот фотон все же содержит в себе магнитное и электрическое поля, то есть какую-то долю материи в форме движущихся полей.

Таким образом можно считать, что масса эквивалентна энергии, но только сконденсированной энергии в виде все возможных частиц. Можно считать, что в этих пределах масса обладает инерционными свойствами. Развернутые или испарившиеся частицы становятся безынерционными, но количество энергии в том и другом случае остается одинаковым.