導(dǎo)讀:如何深刻理解E=MC2這個(gè)方程,?狹義相對(duì)論聽(tīng)起來(lái)應(yīng)該如雷貫耳,,想必當(dāng)年愛(ài)因斯坦也是絞盡腦汁之后取得的偉大成就,所以當(dāng)年一大波科學(xué)家都看不懂,!但其實(shí)在1905年,,愛(ài)因斯坦發(fā)表了一大波論文,而最著名的《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》(狹義相對(duì)論)和《物體的慣性同它所含的能量有關(guān)嗎,?》(質(zhì)能方程)發(fā)表時(shí)間分別是9月26日和9月27日,,居然就相隔一天,這腦子果然不是一般人所能理解,!《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》聽(tīng)起來(lái)有些拗口,,但簡(jiǎn)單的如質(zhì)增效應(yīng),、尺縮效應(yīng)以及鐘慢效應(yīng)各位肯定是知道的,,這篇論文說(shuō)的就是這個(gè),! 而《物體的慣性同它所含的能量有關(guān)嗎?》的內(nèi)容則是質(zhì)能等價(jià)方程,,論文只有薄薄幾頁(yè),,是《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》論文的延伸,描述的是在質(zhì)增等效應(yīng)下,,物體蘊(yùn)含的能量變化計(jì)算公式,,而這個(gè)公式在推導(dǎo)出物體的能量在靜止時(shí)為:E=mc2。 該如理解該公式,? 內(nèi)容如下: 我們都知道這個(gè)等式源于愛(ài)因斯坦對(duì)于物體慣性和它自身能量關(guān)系的研究。研究的著名結(jié)論就是物體質(zhì)量實(shí)際上就是它自身能量的量度,。為了便于理解此關(guān)系的重要性,,可以比較一下電磁力和引力。 電磁學(xué)理論認(rèn)為,,能量包含于與力相關(guān)而與電荷無(wú)關(guān)的場(chǎng)(電場(chǎng)和磁場(chǎng))中,。在萬(wàn)有引力理論中,能量包含于物質(zhì)本身,。因此物質(zhì)質(zhì)量能夠使時(shí)空扭曲,。 這個(gè)方程對(duì)于原子彈的發(fā)展是關(guān)鍵性的。 物體的靜止能量是它的總內(nèi)能,,包括分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,、分子間相互作用的 勢(shì)能、使原子與原子結(jié)合在一起的化學(xué)能,、原子內(nèi)使原子核和電子結(jié)合在一起的電磁能,,以及原子核內(nèi)質(zhì)子、中子的結(jié)合能…….物體靜止能量的揭示是相對(duì)論最重要的推論之一,,它指出,,靜止粒子內(nèi)部仍然存在著運(yùn)動(dòng)。一定質(zhì)量的粒子具有一定的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)能量,,反過(guò)來(lái),,帶有一定內(nèi)部運(yùn)動(dòng)能量的粒子就表現(xiàn)出有一定的慣性質(zhì)量。 在基本粒子轉(zhuǎn)化過(guò)程中,,有可能把粒子內(nèi)部蘊(yùn)藏著的全部靜止能量釋放出來(lái),,變?yōu)榭梢岳玫膭?dòng)能。例如,,當(dāng)π介子衰變?yōu)閮蓚€(gè)光子時(shí),,由于光子的靜止質(zhì)量為零而沒(méi)有靜止能量,所以,,π介子內(nèi)部蘊(yùn)藏著的是全部靜止能量,。 守恒定律 :在一個(gè)孤立系統(tǒng)內(nèi),,所有粒子的相對(duì)論動(dòng)能與靜能之和在相互作用過(guò)程中保持不變,稱為質(zhì)能守恒定律,。 在相對(duì)論里,,質(zhì)能公式描述了質(zhì)量與能量存在固定關(guān)系。在經(jīng)典力學(xué)中,,質(zhì)量和能量之間是相互獨(dú)立,、沒(méi)有關(guān)系的,但在相對(duì)論力學(xué)中,,能量和質(zhì)量只不過(guò)是物體力學(xué)性質(zhì)的兩個(gè)不同方面而已,。這樣,在相對(duì)論中質(zhì)量這一概念的外延就被大大地?cái)U(kuò)展了,。 愛(ài)因斯坦指出:“如果有一物體以輻射形式放出能量ΔE,,那么它的質(zhì)量就要減少 至于物體所失去的能量是否恰好變成輻射能,,在這里顯然是無(wú)關(guān)緊要的,,于是我們被引到了這樣一個(gè)更加普遍的結(jié)論上來(lái)。物體的質(zhì)量是它所含能量的量度,。他還指出這個(gè)結(jié)果有著特殊的理論重要性,,因?yàn)樵谶@個(gè)結(jié)果中,慣性質(zhì)量和能量以同一種東西的姿態(tài)出現(xiàn)……我們無(wú)論如何也不可能明確地區(qū)分體系的‘真實(shí)’質(zhì)量和‘表現(xiàn)’質(zhì)量,。把任何慣性質(zhì)量理解為能量的一種儲(chǔ)藏,,看來(lái)要自然得多。 這樣,,原來(lái)在經(jīng)典力學(xué)中彼此獨(dú)立的質(zhì)量守恒和能量守恒定律結(jié)合起來(lái),,成了統(tǒng)一的“質(zhì)能守恒定律”,它充分反映了物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一性,。質(zhì)能方程說(shuō)明,,質(zhì)量和能量是不可分割而聯(lián)系著的。一方面,,任何物質(zhì)系統(tǒng)既可用質(zhì)量m來(lái)標(biāo)志它的數(shù)量,,也可用能量E來(lái)標(biāo)志它的數(shù)量;另一方面,,一個(gè)系統(tǒng)的能量減少時(shí),,其質(zhì)量也相應(yīng)減少,另一個(gè)系統(tǒng)接受而增加了能量時(shí),,其質(zhì)量也相應(yīng)地增加,。 愛(ài)氏的貢獻(xiàn)不僅僅是質(zhì)能方程所揭示的能量與質(zhì)量的關(guān)系。更是延伸了人們對(duì)于慣性的認(rèn)識(shí)。這我在此書(shū)的開(kāi)頭,,論證引力是慣性源泉的時(shí)候,,就提到了。即能量具有慣性是愛(ài)氏的貢獻(xiàn),。 而我關(guān)于慣性的思考,,在第四十九章,,列出了以下幾點(diǎn): 1、任何過(guò)程要考慮時(shí)間,,考慮時(shí)間就要涉及速度,。速度的上限是光速。所以慣性作用的速度也是光速,。超距作用不可想象,,沒(méi)有理論基礎(chǔ),也沒(méi)有實(shí)質(zhì)想象的實(shí)驗(yàn),,包括量子糾纏也不算,。 2、任何具有質(zhì)量的物質(zhì)具有慣性,,任何具有能量的東西也具有慣性,。能量本身就是具有慣性的。就說(shuō)明這是一種普遍的性質(zhì),。就要考慮到物質(zhì)或能量的整體,。而這樣?xùn)|西就是時(shí)空,就是引力場(chǎng),。慣性與距離無(wú)關(guān),,因?yàn)檫@是一種性質(zhì)。我們不能說(shuō)A物質(zhì)對(duì)B物質(zhì)的慣性是多少,。沒(méi)有這樣的說(shuō)法,。我們只是說(shuō)A物質(zhì)的慣性怎樣,B物質(zhì)的慣性咋樣,?說(shuō)慣性作用的速度是光速,,是說(shuō)物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的速度是光速。但有一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)是——任何時(shí)候,,物體都具有慣性,。也就是從某種意義上來(lái)說(shuō),任何物體在任何時(shí)刻,,都處于在抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變態(tài)中,,且這種反應(yīng)速度是光速。就好比一個(gè)靜止的杯子,它在以“光速”保持靜止的這樣的狀態(tài),。這種思維帶來(lái)一種“變態(tài)”情況,,就是任何靜止和運(yùn)動(dòng)的物體,都處于隱形“光速”中,。所以愛(ài)氏的光速不變理論,,是真理!就是這一點(diǎn),,才是慣性讓人難以想象的地方,!但一定要明白,這種光速不變的性質(zhì)是由于時(shí)空賦予的,。我曾經(jīng)就此寫(xiě)過(guò)文章,。在這里就不展開(kāi)討論了。 再重復(fù)一遍,,任何物體在任何時(shí)刻,都以光速來(lái)抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變,!即都以“光速”來(lái)保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),,就是慣性。這才是慣性的真面目,!但慣性的本質(zhì)是引力場(chǎng),,是時(shí)空。即我常說(shuō)的引力是慣性的源泉,。大家此刻看看愛(ài)氏質(zhì)能方程E=MC2,。這里本身就包含有光速,這不是偶然,。再看看E0=M0C2,。靜止質(zhì)量的物體也是有能量的。而且式中的的光速,,是真實(shí)的,!這也是我為何要一再告訴大家,重新去認(rèn)識(shí)慣性,,重新去理解慣性,。 我們的認(rèn)識(shí)還沒(méi)有完。我們很早就知道了慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量相等,。但很多人認(rèn)為是偶然,。我相信看了此書(shū),你就不會(huì)這樣認(rèn)為了,。引力還是慣性的源泉,,是引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量相等的根本原因。 而引力的本質(zhì)是時(shí)空,不是時(shí)空彎曲,。那么牛頓引力和愛(ài)氏引力理論的區(qū)別是什么,??jī)烧邲](méi)有對(duì)錯(cuò),但愛(ài)氏理論更徹底,,適用范圍更廣,。但牛頓引力是更方便我們理解的,只要上過(guò)高中,,就懂了,。而愛(ài)氏理論,卻不是這樣的,。 我可以用一個(gè)類比,,來(lái)給大家展示兩者的區(qū)別,。兩者就好比點(diǎn)和體的區(qū)別。牛頓引力是“點(diǎn)”,,而愛(ài)氏引力是“整體”,。 3、根據(jù)上面的思考,,我們可以得出,。慣性大小其實(shí)和距離沒(méi)有關(guān)系。因?yàn)檫@是一種性質(zhì),,處于引力場(chǎng)中的物體,,都具有這種性質(zhì)。你對(duì)于地球的慣性是多大,,那么對(duì)于其他星球而言也是多大,。 4、引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量相等的根本原因,,就在于他們同屬一個(gè)體系的東西,。那就是“引力理論體系”。都與引力場(chǎng)有關(guān),。都以質(zhì)量為量化衡量的標(biāo)準(zhǔn),。慣性強(qiáng)調(diào)“自身”狀態(tài)是咋樣的,而引力強(qiáng)調(diào)“與它物”的作用狀態(tài)是咋樣的,。與其他物體的作用狀態(tài),,就必須考慮距離,和引力常數(shù),。這是引力和慣性的區(qū)別,。 5、所以狹義相對(duì)性原理和廣義相對(duì)性原理是沒(méi)有錯(cuò)的,也是基于此的,。引力場(chǎng)中,,物體慣性的存在與參考系無(wú)關(guān)!因?yàn)閼T性的“光速”作用是恒定的,。所以一切坐標(biāo)系(包括非慣性系)都是平權(quán)的,,即客觀的真實(shí)的物理規(guī)律,應(yīng)該在任意坐標(biāo)系下均有效,。我不知道愛(ài)氏本人,,是否也思考到關(guān)于慣性的這點(diǎn)認(rèn)識(shí)。但他一定是通過(guò)引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量相等去認(rèn)識(shí)狹義相對(duì)性原理和廣義相對(duì)性原理的,。 6、而關(guān)于質(zhì)量的產(chǎn)生,,必須回歸量子力學(xué)的相關(guān)理論,。也就是說(shuō)用希格斯場(chǎng),希格斯機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn),。所以整個(gè)理論體系,,一定是一個(gè)圓圈。大統(tǒng)一理論的構(gòu)想,,是沒(méi)有錯(cuò)的,。數(shù)學(xué)家精于計(jì)算,但不一定也這樣考慮問(wèn)題,。所以我必須說(shuō)出自己的思考,,來(lái)告訴人們,簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象中【慣性現(xiàn)象】,,蘊(yùn)含著直達(dá)宇宙真理的秘密,。 我們不妨來(lái)簡(jiǎn)單的從公式本身去認(rèn)識(shí)一下。第一個(gè)問(wèn)題E=MC2和E=hf本質(zhì)相同嗎,?質(zhì)能方程中的E和普朗克公式中的E是沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別的,,是相同。 大家仔細(xì)看看這幾個(gè)公式,。質(zhì)能方程公式E=MC2,,M是質(zhì)量,C是光速,。普朗克公式E=nhf,,n是光子個(gè)數(shù),h是普朗克常數(shù),,f是頻率,。光速公式c=fλ,,f是頻率,λ是波長(zhǎng),。而德布羅意公式λ=h/p,,P=nhc/(λt)。德布羅意波長(zhǎng)公式適用于任何物質(zhì),。不論是宏觀還是微觀粒子,。所以仔細(xì)看看這幾個(gè)公式,我們不難推理,,宏觀到微觀理論是有聯(lián)系,,是可以串起來(lái)的。也就說(shuō)宏觀物理學(xué)和量子力學(xué)是融洽的,。 引力不易于融入宇宙大統(tǒng)一理論的本質(zhì)原因,,有這么幾個(gè)。 |
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