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1 # 公瑾174542498
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2 # 周慶和1178559755
因為能量的釋放是以光速運動的,因為光的密度遞降是以距離平方成反比的,所以光速的平方就是質量體釋放的全部能量。
不過我認為這個方程式的實際價值並不大,甚至還會產生一些誤導作用。原因就在於真正的質量是不會轉化為能量的。能量實際是一種虛性空間性體的一種膨脹形式,物體的運動都是由虛空膨脹為第一動力的能量體驅動的。如果認為物體運動就是唯一的能量表現形式,實際是本末倒置的。
因為質量體中包含的能夠釋放的虛空性質的能量體是有限的,所以,質量是不可以等於能量的。
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3 # stemmer
不考慮具體系數,記⇔為等價符號,取速度V為極值光速C,V0=0,有:F⇔Ma,a⇔(V-V0)/t ⇔V/t,V⇔L/t⇔C,能量E⇔功W⇔力F和距離L的積⇔FL⇔LF,即:E⇔LF⇔LMa⇔LMV/t⇔LMC/t⇔MCL/t⇔MCC⇔MC²。所以質能方程E=mc²裡,E正比於C的平方。
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4 # 綠水青山48936175
超光速的客觀存在且運動速度無上限就註定了該質能方程的荒唐說詞,因物體不分質量大小隻要速度達到光速都將是無限大了,這是什麼鬼邏輯,又與大自然何干?把相對論奉為科學這就是現實中的劣幣淘汰良幣的典型寫照?清醒點吧世界人民!
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5 # 科普作家張軒中
你問了一個比較簡單的問題,但同時也是一個很有趣的問題。
這個問題的答案其實可以從量綱分析裡就可以看出來的。我們以動能為例子來說明一下。我們知道動能是一種能量,在牛頓力學中,動能正比於質量以及速度的平方。那麼,在愛因斯坦的質能方程中,能量肯定也正比於正比於質量以及速度的平方,所以這裡的速度無論是不是光速,至少速度一定是平方項,而不能是你說的一次方或者三次方,這個是最簡單也是最重要的物理分析——量綱分析。
一個人能不能學好物理,需要看兩點。其一是看他會不會做恰當的物理近似,做物理是不能處處太精確的,太精確的東西那不是物理,而是數學;其二就是看他會不會量綱分析,至少物理量的單位(量綱)不能搞錯了(你提的問題中就是明顯把量綱搞錯了,這是很低階的錯誤)。一個人如果做不到這兩點,物理基本上算沒有入門。
愛因斯坦的質能方程的來歷是可以推匯出來的,在推導的過程中需要知道兩點:
1.在愛因斯坦的質能方程E=mc²裡,這裡的m是運動質量而不是靜止質量。運動質量與靜止質量之間相差一個洛倫茲變換。運動質量在數值上是大於靜止質量的。具體可以參考任何一本寫相對論的書,比如劉遼與趙崢合著的《廣義相對論》。
2.愛因斯坦的質能方程E=mc²來自於另外一個四動量的公式,一個物體的四動量的模平方等於靜止質量的平方(這是一個真正基本的公式)。所謂四動量就是指這個物體的能量與三維動量放在一起組成的四維向量。
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6 # cool8888
我覺得物理發展到現在,這個公式基本已經沒什麼用了。畢竟宏觀上沒有把黑洞能量算進去。微觀上沒有算反物質,雖然有公式算出反物質的存在,但卻把能量忽略了,因為當時覺得能量沒有負能量。
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7 # 默默的愛著你等你
建議你自己找找推導過程看一下,它不是為什麼是平方,而是推匯出來的就是平方。
另外物理中的量綱邏輯是非常嚴謹的,能量的單位的最基本形式就是kg·m²/s²,否則你一定有錯誤,有時候我物理太複雜的公式怕記錯會寫下來後對單位進行運算。
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8 # 科學認識論
剛好!這個問題在我的畢業論文裡有涉及,只是一小段,是從物理量綱分析的!(以下摘自我的畢業論文)
全文可見我置頂文章
對質能方程的理解隨著人們對運動現象的進一步認識,加深對運動現象的認知,原先對運動描述的老工具(速度,加速度,力)也顯得吃力。最初萊布尼茨提出了能量的前身“活力”。萊布尼茨認為,把一千克的物體舉高4米,和把4千克的物體舉高一米,需要相同大小的“力”。相反地,由4米高處落下的一千克物體和一米處落下的4千克物體,它們也會獲得相同大小的“力”[7],並且認定豎直上拋一個物體時,隨著上升高度的增加,力會慢慢減小,直到為零,此後又反向下落,力隨之增加。他相信這個過程中始終有個守恆量—高度和力的乘積。而原先對運動量化的老工具再對這種新發現的現象進行量化描述時會顯得很突兀。這時候一種新的量化工具呼之欲出,那就是能量!此後,托馬斯·楊糾正了萊布尼茨對力和能的混淆,他把力和能區分了開來了。同樣地,新來的量化工具—能量要想納入到原先的量化系統中,那就不得不和原有系統中的物理量對接。對接的結果就是規定用做功表現能,數學形式為Fx。
能量的發明極大地加強了人們對運動轉化的量化!同時問題也就出現在這裡,能量的發明極大的促進了自然科學的進步,但是又在一定的程度上給非科班出身的普通人建立起了一堵認知的牆!人們極易混淆能量,進而遺忘了運動才是最基本的現象!甚至有人混淆了因果關係,認為物體之所以運動源於物體具有的能量!其實能量只是對運動現象的量化,而運動現象的絕對性體現在運動的轉化,所以能量實質上是對運動轉化的度量
———————————————————————————————————中間省略了好多——————————————————————————
我們知道目前對能量的度量單位還有焦耳(J),千瓦時(kwh) ,卡(cal)等等。宏觀上,我們稱它們為熱能,電能等。但其本質依舊是對物質運動轉化的度量,基礎單位都可以分解成時間、空間、質量這三種類型。比如1焦耳(J)=1牛頓×米(N·m)=1kg·m²/s² 這樣量綱就只具有時間、空間、質量。 同樣地,動量是質量和速度的乘積,而速度就蘊含了時空(速度是距離和時間之比,也就是時間和空間的結合)。那麼動量就具有時間、 空間、 質量這三種基礎量。但為什麼不能用動量表示能量呢?原因在於動量的量綱不能直接納入到原有的能量系統中。動量的量綱是1kg·m/s, 需要再引入某一量才能對接到原先的1kg·m²/s²的系統中,於是給動量乘以速度就使量綱完美對接了!
人們可以用MV²來度量能量了!那麼一個物體究竟可以蘊含多少能量?能量是從時間、空間、質量這三個方面對物質運動的量化,這裡我們把時間和空間結合成速度,那麼一個物體蘊含的全部能量就是使速度和質量最大。根據相對論, 物體的質量隨速度增大,而光速是速度的極限!那麼一個物體具有的最大能量則是以光速運動!(這裡應該注意的是,物體以光速運動,思想上應該把物體理解成是質點或者量子態。之所以這樣,是因為不把物體看成量子,那麼物體內部的微粒也有運動,而物體卻是光速,兩個速度疊加還能超光速嗎?這顯然是不行的,如果不把物體看成量子,那麼我們觀察物體內部的微粒時,會以物體為參考系,那麼物體內部微粒的運動就僅僅是微粒的運動,這樣就只能陷入到矛盾之中)我們知道物體的運動有慣性和加速兩種現象。(這裡只是簡述思想,就不引人參考繫了) -
9 # 詩徒
光速的平方指的是光速的輻射面積,這是乎合光學原理的,如果用立方就成了光速的體積和重量。光速的面積是可測的,光速的重量是不可測的,因為受到熱能強弱變化的制約。而平方衡量光速是最科學的。解答問題應用老百姓看得懂的方式,太多的公式似乎在作秀。
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10 # 秦始皇如假包換
至於為啥是平方還是立方,我也不清楚,我這裡有個猜想就是,如果愛因斯坦的質能方程對於物質和能量的轉化描述的是沒有問題的話,也就是說物質和能量是可以相互轉換的,那麼是不是存在這麼一種狀態,所有的物質都轉化成了能量,這個空間裡不存在任何物質,這個不知道是不是就是所謂的宇宙大爆炸前那個奇點的存在,或者說這種粒子狀態的物質本身就是能量高度集中的形態,不同體量的能量漣漪波動或者頻率組成了我們肉眼可見的不同粒子,而且這也可以解釋粒子無限分割下的終極形態問題,我也網上大致查了下這種說法,現在存在一種叫弦論的理論,對於物質的描述大致也是這個意思。
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11 # 詩人宋十三
只從量綱分析解釋為啥是二次方而不是三次方或其他。
能量的標準單位是焦耳,等於牛頓*米,而9.8牛頓等於一千克乘以重力加速度,重力加速度單位是米每二次方秒,算上前邊那個米,就成了速度的二次方,再乘以質量單位就是右邊的mv2了。至於v為什麼是光速c,那就是愛因斯坦當年乾的事情了。
[J]=[N]·[m]=[kg]·[m/s^2]·[m]=[kg]·[m/s]^2
即[能量單位]=[質量單位]·[速度單位]的平方
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12 # 波瀾碎風寒
科學的物理定義應該只是一種外在的表現形式,當在同一框架內的科學物理基礎上延伸開來的理論和公式是循序漸進的,也就是說假設人類科學如果定義最早的公式為1+1=2,那麼以此為基礎就會推理數字的疊加公式!只要基礎框定,在同一體系內的科學函式是彼此套進前行並發展!計算的所有結果都是體系內的宏觀表述而已!類比英文和中文,對“是”的表述分別為“是”和“Yes”!也就是說在一般的語言環境中,一箇中國人說“是”的意思類似一個美國人說“Yes”!語言和文字是表述溝通意識的手段和形式!以此參考科學上的函式和公式也是一個道理!E=mc2是作為目前人類科學系統基礎內質能的解答方式,這是愛因斯坦在物理和數學基礎上透過思考從而按人類已知科學體系的框架做出的解答!如果在另一個星外智慧文明誕生的迥然不同的科學體系,其基礎科學的框架理論可能對自然和物理的解答是完全另一種方式!當然其中涉及的宇宙更玄妙的因素影響目前人類無法揣測!如若萬物本質同源,那麼不同星體文明的科學將會殊途同歸,當然先進和落後只能說明文明的開化只是時間問題!也不能絕對以地球的科學去定義其他星外文明,宇宙的奧妙深不可測,人類的探索可能才剛剛起步!
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13 # 你與男神同在
如果直接解答這一問題的話,其實不必說出公式的推導過程。因為E是能量的單位,而能量的單位是焦耳J,換成國際單位制就是kg*m²/s²。等式右面如果是mc或者是mc³的話,左右單位是不一致的!所以一定不可能是光速或光速的立方,只能是平方!
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14 # 掠地飛翔
這個問題這樣理解,雖然看起來有點麻煩,但思路是清晰的。質量是m0的物體在位置0處,被力F從靜止推動,問物體達到x位置,並且速度為v1時,其動能是多少?這個問題按照狹義相對論可以這樣計算,物體在x位置的動能記為Ek,初始位置的動能為0,這個過程動能的增量就是Ek,它等於力F對物體做的功,即Ek=∫Fdx,而力等於動量對時間的變化率,即F=dp/dt,Ek=∫dp•(dx/dt)=∫vdp,對其分部積分,Ek=vp-∫pdv,等式右側第一項上下限分別是物體在x位置和初始位置的速度與動量,即
vp=v1p1-0=
v1•(m0/(1-v1²/c²)^½)v1.而
∫pdv=∫m0v/((1-v²/c²)^½)dv其積分上下限分別是物體在位置x和初始位置時的速度,即v1和0.這個積分只要耐心一些不難算對,其結果是:
-(m0c²(1-v1²/c²)^½-m0c²)
將其代入Ek的等式,得到:Ek=m0c²/(1-v1²/c²)^½-m0c²
=mc²-m0c².其中,
m=m0/(1-v1²/c²)^½,為物體在位置x處具有速度v1時的質量,即運動質量,而m0為速度為0時的質量,即靜止質量。清楚了這些含義,就可以進一步理解物體的動能,Ek=mc²-m0c²,等式右側第一項表示當物體具有速度v1時具有的總能量,注意速度v1蘊含在運動質量m中,而c²僅僅是一個常數,並不代表物體要以光速運動。第二項表示物體的靜止能量,即由於物體具有質量m0而擁有的能量,這也是我們常說的質量相當於能量,即質能方程的含義。物體的總能量-靜止能量,剩下的就是動能。
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15 # 一條波浪大河寬
嘿嘿,一群物理大牛裡成功混進了俺這個經管菜鳥!從投資費效比的角度,我在判斷外行發言預期收益(贊)減去風險係數(磚)的差值是否為正 ……
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16 # 超越時空hyperspace
1917年,愛因斯坦的朋友、物理學家埃倫費斯特寫了一篇論文,題目為《空間有三維的物理定律以何種方式變得明瞭》,換句話說,我們眼中有質量和引力的物體在四維空間是否存在?如果存在,那麼它們又是什麼樣的?設想,我們離蠟燭越遠,蠟燭的光就越暗。同理,我們離恆星越遠,恆星的引力拉曳就越遠。根據牛頓定律,引為以平方反比律變弱,這就意味著燭光和引力拉曳變化的規律是一樣的。就拿太陽作例子,我們可以把太陽設想成是使它爆炸的核力與使它凝聚在一點的引力細緻平衡的產物,那麼這就確定了質量和能量之間存在一定關係。
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17 # 超級科學大師
愛因斯坦的質能方程裡,為何是光速的平方,而不是光速或者光速的立方?
楊春華先生把這個方程上升為統一場論的能量方程。能量方程是說宇宙中物質的能量或者光子的能量由兩部分組成。一部分為動能1/2mv平方,一部分為電磁能,也等於1/2mv平方。動能和電磁能之和為mv平方。
光子和宇宙具有一樣的能量結構,光子是最小的宇宙。光波是電磁波和引力波的諧振波,共振波。光子就有質量m。宇宙的能量系統,一半為電磁能,一半為引力能。
楊春華先生,對楊春華能量方程及其內涵,擁有獨立的智慧財產權,是發明人。楊春華統一場論,前無古人後無來者。
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18 # 語境思維
我不知道愛因斯坦如何推導的,一直疑慮重重。不過,我的推導是深思熟慮簡明扼要的,當否請賜教。▲E=mc²的推導也許是一驚天動地的神邏輯。
對於微觀物系而言,總能量=粒子自旋的勢能+測地線迴圈的動能。對於宏觀物系而言,還要考慮物系的內能,例如核子間的結合能。
一,粒子自旋勢能。F是向心力,a是向心加速度,r是曲率半徑,v"是諧振子的線速度。有:Ep=Fr=mar=(mv"²/r)r=mv"²。
由於虛粒子以光速,故電子與質子的線速度都是光速:v"=c。所以有:Ep=mc²。
質能當量是粒子質量與能量的互換,而不應該涉及粒子額外動能,所以有:E=mc²。證畢。
驗證電子勢能:Ee=mc²=9.1×10^-31×9×10^16 =8.2×10^-14J=5.1×10^5eV =0.505MeV。
二,測地線迴圈的動能,是粒子的繞軌動能,根據熱力學:Ek=½mv²=3×½kT,即繞軌動能導致並表徵運動空間的溫度。
三,粒子總能量:Ep+Ek=mc²+½mv²,因為最快的電子v=0.01c,有E=1.00005mc²≈mc²。▲上百年來E=mc²各種推導經過推敲了麼?
四,由於採用洛倫茲變換因子γ=1/√(1-v²/c²)推導質能方程時,存在有質量物繫到無質量物系不自洽的問題,以下的兩段推導自相矛盾。
第二段:根據m=m0/√(1-v²/c²),得m²(c²-v²)=m0²c²,微分後,有④:mvdv=(c²-v²)dm。將④代入③得:dE=c²dm,ʃdE=ʃc²dm(m0→m),則E=mc²-m0c² (=ΔE=E-E0)。注意:此時的靜質量m0=0與第一段的m0≠0不一致。
綜上所述,質能方程的推導,必須以光速自旋的微觀粒子的勢能為依據,但必須指出:質能方程對宏觀物系不成立。
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19 # 故宮觀音
裝把逼!
e=mc平方。這人是讓外星人洗腦了。有個腦波增強器。是用來給弱智復建的。但也可以傳授知識。我估計研究出來的時候。他都不知道自己說說什麼!
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20 # 啟迪揭夢
雖然我沒有在惑解時用機率和常數去填充數學工具中算式完美的能力,但擁有天然的邏輯思維和洞察事物的能力。
首先從字意來理解質能方程,E代表能量,m代表質量,C代表光速。單從光速來說,顧名思義,主要是代表速度,不能衡量攜帶能量的多少,也不能滿足普適性求證要求,光速運動的物體有很多,但它們攜帶的能量大小是有區別的。以此去推理,把光速的立方考慮進去就更不合理了。
因為立體面要把時空結構和縱面內攜帶能量的不確定因素考慮進去。 如果實在要實考慮立體面,那麼把光速運動的平面體旋轉一下。此時出現了純理論區別與實質問題的光立方體,從這方面去考慮就可以了。
任何光速運動的物質質量隨著溫度環境相對改變,或與之不同運動方向振盪的光速和非光速(包括超光速、亞光速和低速)運動物體之間相互作用,都能導致它的質量相對改變。質量的變化實質上是能量改變了,無論是相對靜止物體的靜能和運動物體的動能,還是物體自旋的勢能也在發生相對改變。不然就沒有量子力學中不確定性原理這種理論出現,也就沒有了量子糾纏的金鑰。這把金鑰的機制,就是透過兩個量子之間交換能量來轉換和改變微小的資訊變化,使你難以去確定開鎖的方法,因為憑藉現在掌握的數學工具和不完美的物理學理論,難以開啟那把鑰,在這方面我作出了理論構想,大概是微觀終極方面的。
假設把釋放高能輻射的原子理解為剛量,在釋放高能輻射時,其內部包括原子核在內各亞原子視為分量,以光速運動的輻射視為張量,與此同時出現的超光速運動的中微子攜帶的能量事件為張量中的子量,在這種情況下,如何去理解質能方程的正確性呢?核裂變或聚變過程的分量顯著變化,能改變剛量的實質性,此時,張量平方中的子量密度也會顯著增大。
在我看來宇宙中存在著較大區域的以各種方向運動的暗能量流向和暗物質流體現象,這些因素都能導致廣義相對論、狹義相對論和質能方程最好要用上數學機率去求證,甚至可以把廣義相對論淪為二流理論,最終還科學本質的一個清白。如有了像中微子那樣為物質基礎的超光速輻射現象出現時,當暗物質流體以超光速運時,又當比廣義相對論的背景綱量更大使之成為分量時,並且此種情況下的綱量與分量不能相滆成為合乎物理學邏輯的一個體糸,不須再說,頂級物理學們心理很清楚。
我們再想像一下暗物質流體是怎樣使光速運動的平面體做目前在較小空間區域內很難檢測到微小改變的以向量和向量運動的,就知道質能方程和大物理背後大概有多少朵烏雲沒有拔開。
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雖然不知道為什麼正好是光速的平方,但光速作為三維宇宙中物質所能達到的最快速度,肯定與質量能量是有關鍵性的。至於一定要回答具體有什麼關聯,那就像回答圓周長與直徑的關係為什麼剛好是一個π,而不是2個π或者半個π一樣,無法回答