爱因斯坦的【相对论】1.15节「一般相对论的普通结果」一文解读

2024-04-26科学

爱因斯坦在【相对论】1.15节「一般相对论的普遍结果」一文写道：「但狭义相对论在相当程度上简化了理论的结构，即大大简化了定律的推导，然而最重要的是，狭义相对论大大减少了构成理论基础的独立假设数目。」

按照相对论，具有质量m 的质点的动能，不再由过去众所周知的表达式

来表达而是由

来表达。这是为什么呢？

我的理解是：
的意义是质点在静止时的质量。

是质点静质量 m 的速度为u时的动质量。动质量也是质量。质量乘以

为能量。动质量

，等式两边同乘以

，即有爱因斯坦给出的前述新动能公式。

新动能公式右边分子

的物理意义是什么呢？

在闵可夫斯基四维时空里，时空是一体的，时空速度是个常量c. 满足速度矢量法则：

，即质点（物体）在时间的速度平方，加它在空间速度的平方等于光速的平方。一个质量为m 的质点静止时，空间速度为0，时空速度都加在了时间上，所以它的静止时速度就成了光速 c。

我们知道，光子的速度就是光速，质点（物体）速度都是光速了，意味着它们质点（物体）都已光子化。光子是没有质量的，也就是说——质点（物体）质量全部都转化为光子，转化为能量了！质量乘以光速的平方就是能量。

对于同时存在的现象用乘法总结，所以就有了质能公式

爱因斯坦

然而爱因斯坦在该文仅表述了用新动能公式替代旧的动能公式，对于为什么是这样，并没有给出更多解释。只是将新动能公式以幂级数形式展开，得到：

指出当

和1相比较是很小的时候，第三项及以后的诸项都可以忽略不计。如果只关注质点的能量如何依速度 u 的变化，则第一项也不必考虑，因它与u无关系。

文章的重点在于： 有了相对论，能量守恒、质量守恒两个定律将结合为一个定律！

「如果一物体以速度 u 运动，以吸收辐射的形式吸收了相当的能量

，在此过程中并不改变它的速度，该物体因吸收而增加的能量为：

. 考虑到物体的动能表示式，得到所求的物体能量为

. 于是，该物体所具有的能量与一个质量的公式就为（

）」

遗憾的是爱因斯坦并没有讲清楚，物体以速度 u 运动，以吸收辐射的形式吸收了相当的能量

，在速度不变时该物体因吸收而增加的能量，为何会成为

我认为辐射的形式能量是量子化的，它对于运动的物体是本真、自然的，在物体运动方向上效果是相对静止的。量子化的能量被吸收时，是瞬间发生的，但是吸收过程又是连续不断的。这就使得以吸收辐射的形式吸收了相当能量

，具有了物体运动的速度u，潜台词是：能量等同于质量。如此就使得增加的能量成为

这一点在我前面的论述已经阐明， 质量乘以光速的平方就是能量。

同类的事物才可以相加、求和。因为表达式

是能量，吸收辐射形式的

也是能量，所以它们可以求和并且运算变形。如此就有：

。自然，光速平方前面的括号就是质量无疑了，其第一项是原有的，第二项是因为运动且吸收辐射能增加的。

所以爱因斯坦才会说：「惯性质量可以被认为一个物体的能量的的量度。」

我认为：质量是有形的能量；能量是无形的质量。能量充斥在宇宙中。你认为呢？欢迎讨论！谢谢！