愛因史坦的【相對論】1.15節「一般相對論的普通結果」一文解讀

2024-04-26科學

愛因史坦在【相對論】1.15節「一般相對論的普遍結果」一文寫道：「但狹義相對論在相當程度上簡化了理論的結構，即大大簡化了定律的推導，然而最重要的是，狹義相對論大大減少了構成理論基礎的獨立假設數目。」

按照相對論，具有品質m 的質點的動能，不再由過去眾所周知的運算式

來表達而是由

來表達。這是為什麽呢？

我的理解是：
的意義是質點在靜止時的品質。

是質點靜品質 m 的速度為u時的動品質。動品質也是品質。品質乘以

為能量。動品質

，等式兩邊同乘以

，即有愛因史坦給出的前述新動能公式。

新動能公式右邊分子

的物理意義是什麽呢？

在閔考斯基四維時空裏，時空是一體的，時空速度是個常量c. 滿足速度向量法則：

，即質點（物體）在時間的速度平方，加它在空間速度的平方等於光速的平方。一個品質為m 的質點靜止時，空間速度為0，時空速度都加在了時間上，所以它的靜止時速度就成了光速 c。

我們知道，光子的速度就是光速，質點（物體）速度都是光速了，意味著它們質點（物體）都已光子化。光子是沒有品質的，也就是說——質點（物體）品質全部都轉化為光子，轉化為能量了！品質乘以光速的平方就是能量。

對於同時存在的現象用乘法總結，所以就有了質能公式

愛因史坦

然而愛因史坦在該文僅表述了用新動能公式替代舊的動能公式，對於為什麽是這樣，並沒有給出更多解釋。只是將新動能公式以冪級數形式展開，得到：

指出當

和1相比較是很小的時候，第三項及以後的諸項都可以忽略不計。如果只關註質點的能量如何依速度 u 的變化，則第一項也不必考慮，因它與u無關系。

文章的重點在於： 有了相對論，能量守恒、品質守恒兩個定律將結合為一個定律！

「如果一物體以速度 u 運動，以吸收放射線的形式吸收了相當的能量

，在此過程中並不改變它的速度，該物體因吸收而增加的能量為：

. 考慮到物體的動能表示式，得到所求的物體能量為

. 於是，該物體所具有的能量與一個品質的公式就為（

）」

遺憾的是愛因史坦並沒有講清楚，物體以速度 u 運動，以吸收放射線的形式吸收了相當的能量

，在速度不變時該物體因吸收而增加的能量，為何會成為

我認為放射線的形式能量是量子化的，它對於運動的物體是本真、自然的，在物體運動方向上效果是相對靜止的。量子化的能量被吸收時，是瞬間發生的，但是吸收過程又是連續不斷的。這就使得以吸收放射線的形式吸收了相當能量

，具有了物體運動的速度u，潛台詞是：能量等同於品質。如此就使得增加的能量成為

這一點在我前面的論述已經闡明， 品質乘以光速的平方就是能量。

同類的事物才可以相加、求和。因為運算式

是能量，吸收放射線形式的

也是能量，所以它們可以求和並且運算變形。如此就有：

。自然，光速平方前面的括弧就是品質無疑了，其第一項是原有的，第二項是因為運動且吸收放射線能增加的。

所以愛因史坦才會說：「慣性品質可以被認為一個物體的能量的的量度。」

我認為：品質是有形的能量；能量是無形的品質。能量充斥在宇宙中。你認為呢？歡迎討論！謝謝！