Правильный путь

Материя в нашем мире не существует без энергии. На всех структурных уровнях вселенной, все материальные объекты обладают данной субстанцией. Энергия взаимосвязана с материей, и эта взаимосвязь подчинена определенным принципам. Одним из таких принципов является принцип перехода в подобное или в то, что уровнем ниже. В соответствии с этим принципом в ходе различных процессов материя переходит либо в материю, либо в то, что уровнем ниже, в энергию. Например, в ходе такого сложного физико-химического процесса, как горение, происходит превращение исходных веществ в так называемые продукты сгорания. Этот процесс сопровождается интенсивным выделением тепловой энергии. В итоге масса образовавшихся продуктов сгорания всегда меньше массы исходных веществ. То есть, материя в результате горения превращается в материю и в то, что уровнем ниже – в энергию. Энергия же, в свою очередь, может перейти только в энергию и причем только через материю. Например, химическая энергия, запасенная в компонентах углеводородного топлива, например, бензина, в различных видах двигателей преобразуется в результате взрыва в камере сгорания в тепловую энергию, а тепловая энергия преобразуется в энергию движения транспортного средства, но ни тепло, ни движение не могут превратиться обратно в вещество – в тот же бензин. То есть, нельзя сконцентрировать энергию в чистом виде без материи, и невозможно таким путем из энергии получить материю.

На уровне микрочастиц, несмотря на то, что граница между материей и энергией для нас размыта, принцип перехода в подобное или в то, что уровнем ниже тоже действует. Так, в результате столкновения частицы и античастицы, являющихся материальными объектами, происходит их преобразование в другие частицы и энергию. Данная реакция называется аннигиляцией. Например, два таких объекта, как мюон и антимюон при столкновении на малых скоростях превращаются в 2 других микрообъекта в электрон и антиэлектрон, которые разлетаются на больших скоростях. Общая масса образовавшихся объектов в 200 раз меньше массы двух изначальных объектов, а скорость движения гораздо больше. То есть, материя в виде одних частиц, имеющих ничтожно маленькую энергию движения, превращается в материю в виде других частиц, меньшую по массе в 200 раз, а остальная материя преобразуется в энергию, которая проявляется в движении этих, образовавшихся после столкновения, более мелких материальных объектов.

Также мюон и антимюон могут превратиться при аннигиляции не в электрон и антиэлектрон, а в два фотона, то есть, по сути, в излучение. При этом общая энергия фотонов и в этом случае будет равна общей начальной энергии этих частиц.

Движущиеся частица и ее античастица при больших скоростях, то есть при достаточном количестве у них энергии движения, могут превратиться в процессе аннигиляции и в более тяжелые объекты. При этом, если сумма энергий, выраженной в массе и энергии, проявляющейся в движении, первоначальных частиц будет равна общей массе образовавшихся более тяжелых частиц, то тогда получившиеся объекты будут неподвижными, а если сумма энергий массы и движения первоначальных объектов будет больше массы появившихся частиц, тогда излишки энергии превратятся в энергию движения образовавшихся более тяжелых частицы и ее античастицы.

Наличие в нашем мире энергии, и как следствие движений и взаимодействий, обуславливает существование еще и такой вещи, как изменение. Изменение – это превращение в другое, переход из одного состояния в другое, смена содержания или формы с течением времени, то, что приводит к преобразованию одних вещей в другие. К изменениям относятся: любые пространственные перемещения, в числе которых движения как самого объекта, так и объектов, входящих в его состав, любые количественные преобразования – увеличение или уменьшение какого-либо из параметров, а также качественные преобразования – становление иным, переход в другую форму или обретение других свойств.

Благодаря энергии, всё в нашем мире находится в состоянии изменения. К числу базовых характеристик изменений относятся скорость и длительность. Скорость – это быстрота осуществления изменения, а длительность – ее продолжительность во времени. Изменения, происходящие в материальном мире идут с различными скоростями и имеют различную длительность. Например, мюон превращается в электрон и другие частицы за 2 миллионные доли секунды, нейтрон превращается в протон и электрон через 15 минут. Земля совершает один оборот вокруг Солнца за 365 дней. Половина ядер урана-238 превращается в свинец-206 через 4,5 млрд лет.