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盘点狭义相对论(三)

杨升山 (mzhyss@126.com) 上传2008.10.05 浏览232


(3)【狭义相对论基础问题解答】质能方程

一.非官方的看法:

质量与能量联系公式被看作是狭义相对论最有意义的结果。现在许多物理学家都把原子能的利用归功于爱因斯坦,我现在抄录黄志洵教授在《超光速研究的理论与实验》一书中的一段:有一个广泛流行的说法,即质能关系式“导致原子能的发现”,甚至“导致了原子弹的制成”著名的W.Heisenberg对此是这样评论的.“时常有人说,原爆炸的巨大能量是由于质量直接转化为能量,并且只有根据相对论人们才能预计这些能量.然而这是一种误解.原子核中可利用的巨大能量早在Becquerel,Curie以及Rutherford的放射性衰变实验中就已知晓。…..铀裂变据的能源主要是原子核分裂而成两部分间的静电斥力。原子爆炸的能量直接出自这个来源,而不是由质量转换为能量而得到的,静止质量有限的基本粒子数在爆炸时并未减少”。从海森伯的论述可知,原子爆炸并不能作为质能关系式正确性的一个直接证据。

在核反应和加速器中,能量与动量较易测量,但在计算速度时,因为不敢对仪器的测量数值进行怀疑仪器,因而把把速度数值算小了,能量与速度就不协调了。如果把测出的速度值除以洛伦兹变换的比例因子,得出速度的实际值,就有许多速度是超过光速的了。为了不同狭义相对论的速度不能超过光速的论断矛盾,只好把质量也变化才能协调.质速关系式就是这样产生的。南澳洲老师举出的有关荷质比的实验,就说明测量速度出了偏差。速度数值变小了,为了使原有的理论继续能用,只有使质量也进行变化。可是这样作后,质量就不再守恒了。

最初推导质能关系式时,是在对单摆的能量交换关系中推出的,当单摆的重锤在最下端时,重锤具有速度v,单摆具有动能mvv/2,当单摆的重锤在最上端时,重锤具有势能mgh。为了表示单摆的重锤在任意位置时的能量,就有了E=mgh+mvv/2这个式子。后来对这个式子进行了推广,用光速c取代了单摆的重锤速度v,且让势能mgh=动能mvv/2,就成了这个关系式E=mcc了。

具体可以看《爱因斯坦文集》中文版pdf第一辑中428-429页。

爱因斯坦为什么反对量子力学,有谁了解?

有些东西,我们永远也不会知道真相。但是可以设身处地的去想象。爱因斯坦与量子力学为什么会有矛盾?据说量子力学还是爱因斯坦提出来的。我猜想,那就是因为对光子的质量表示上。爱因斯坦认为光子的静止质量为m=0,量子力学认为光子的质量为m=hν/c^2,这里如果看成静止质量,显然与爱因斯坦的说法不相符,如果把它看成运动质量,也难建立它们的关系式。(因为量子论认为光子在这时的能量为E=hν,相对论认为光子的运动能量为E=mc^2;这样就是hν=mc^2)。

不过后来有人把相对论与量子力学联系起来了,就说量子力学说的质量是运动质量,只是不进行联系式的表示了。这时就说质能关系式表示的运动时的能量。可是如果这样说时,又会产生原子反应的能量计算问题了。(相对论计算原子反应能量用的是E=mc^2,这里m是静止质量)。

虽然有人说相对论与量子力学适用的范围不同,基础应该相同吧?

二.官方的论据请看:

http://tieba.baidu.com/f?kz=433712701

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