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1 # 逸208720799
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2 # 星輝650
E=mC^2首先不叫質能轉換方程,這稱呼是以訛傳訛。
首先在後牛頓時代,物理學遇到了很多困難,其中相對速度混亂,慣性系,非慣性系無法統一等一系列問題,
麥克斯韋匯出光是光電磁波,進而匯出光速C獨立於發射源,與發射源無關,獨立穩恆,
後來愛因斯坦忽發奇想,以光速為基準,建立了“艾氏空間“,
在艾氏空間中,物體有統一的“艾氏速度"
艾氏速度為V=C一v
而規定能量E=mⅤ^2
牛頓空間中E=(mⅤ^2)/2
這樣靜止物體的艾氏能量E=mV^2=m(C一v)^2=m(C一0)^2=mC^2
所以E=mC^2
在這裡C≈30萬千米/秒=3億米/秒
讓C=0則物體艾氏速為V=C一v=3億米/秒一v
在艾氏空間中(相對論變換)
光速為0,是一切相對運動的基準,
就像熱力學中的“絕對零度"T=一273.15度和開氏溫標T=一273.15+t
在相對論艾氏空間C是“絕對O速度"
一切相對運動物體的相對速度與C找齊,得出“艾氏速度"
再以艾氏速度進行統籌運算,
經過這一相對論變換,牛頓空間中各種混亂的相對速度有了共同的基準參照C從而大大簡化了綜合計算。
艾氏空間本質上不禁止超光速但這裡的意義與尋常理解不同,
尺縮,時延公式,的推導也基於E=mC^2
光子不是質量為O,而是速度為O
E=m(C一c)^2
可得出E=mO^2,0X任何數都為0
光子E=m(C一c)^2=m0^2=0
所以在艾氏空間,光子E=0,
然而我們知道太Sunny是暖的,鐳射有能量,光是有能量的,所以相對論的本質是一種變換,稱為相對論變換。
與“開氏溫標"有異曲同工之處。
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3 # 金童希瑞
物質是金屬態氫離子聚合形成的,物質是能量的載體。
能量——電磁波是金屬態氫離子聚合反應形成新元素的同時伴生的;磁場裡高速流動的物質轉化為金屬態氫離子,光速是物質轉化為金屬態氫離子的“臨界值”。
質能方程式是可逆的,即由E=mc²推出m=E/c²
事實上熱核反應的過程質量守恆,物質不會轉化為能量!
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4 # 前進波濤
能量跟光速有關係,誰會信呢?可是如今人們信了,大部分人都信了,似乎無可辯駁,沒能力辯駁,或者沒理由不信,因為他做到了,他已經全世界出名了,全球紅人,新媒體紅人,還得了諾貝爾大獎,是當今世界最偉大的科學家,他的理論怎麼會不對?怎麼會有錯?
因為有無數人無數實驗證明他推導的結果是正確的,既然無數實驗證明相對論是正確的,那還有什麼說的,能量跟光速有關就是有關咯!
其實也就是說能量跟光速有關並不是直接被證明的,而是首先證明了相對論預言的正確性,然後間接證明了相對論其他推導結果的正確性!就如同一個人因為做了一件幾件善事,證明了他是個好人,然後透過他是個好人證明了他做的其他事也是好事!差不多就這個意思。
但是相對論被證明為正確的理論,都是透過有些模稜兩可的實驗證明的,比如觀察到恆星光線被彎曲證明他預言的正確性,原子彈爆炸證明其質能公式的正確性呀等等,不過對於一個數學功底很好的魔術師來說,在神聖的科學寶座上依靠自己的熱度來幾個驚世駭俗的預言對自己只有好處!並且一個個都是滑溜溜的證據,普通科學家根本就反映不過來,就給媒體人給證明了他的偉大。
它的欺騙性在於一個巧妙的公式,就是洛倫茲變換,它的存在使得低速運動的物體透過相對論公式與經典理論公式計算的結果是幾乎一樣的;然而高速運動的物體,接近光速運動的物體人們又怎麼有機會去驗證呢?究竟是依從經典理論還是相對論,大家都束手無策,其實就看誰的嘴厲害了!
不過最後還是新媒體紅人贏得比賽,他的相對論被他證明是正確的,因為老百姓對他的稀奇古怪的言論更感興趣,得到的支援率更高,所以他被官方似乎以民主選舉的方式給固定在科學殿堂的寶座上,理論也搬進了教科書,從此它再也不是假設不是猜想,而是理論,並且是偉大的理論。大家認為是這樣的吧! 不再好奇吧!
但是,人們要細想,相對論作為一個基礎理論,它最起碼的要像經典理論那樣具有普適性吧,就像牛頓三定律一樣,不論是什麼物質,它都是適用的。但是相對論的質能公式呢?大家認為它具有普適性嗎?其實沒有,其實當時是愛因斯坦看到原子彈爆炸成功了,然後聯想到了自己曾經推導過的一個公式E=MC^2,瞬間覺得有一股非常強大的力量,於是全世界一片譁然,其實那股強大的力量不是真正的能量,而是人心,全世界人的人心,趁原子彈爆炸把自己的理論推到眾人面前能夠籠絡人心,讓他的理論具有相應的熱度。
該公式除了說原子彈有那麼大的能量外它還敢說什麼物質有那麼大的能量?估計它不敢提,因為要是把黃泥填充到原子彈的彈殼裡面,也同樣會成為啞彈的!
人們想想,相對論這樣的做法難道不是一場騙局嗎?
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5 # 知止才能勝
我無法理解,為什麼神?因為哪怕幾十年幾百年仍然一般人弄不明白,牛頓的微積分幾百年了,有多少人弄明白了,如果現在讓你去重新提出這樣理論 你會怎麼做 想想就頭痛,神就是神,幾百年上千年也出現不了 他們不是人,是上帝派到人間的天子,這個是學不來的,24小時不睡覺,累吐血了也不行。印度一個大神,更是神乎其神,居然憑空寫了幾千個高深的數學公式,一問他,居然說女神告訴他的,沒有求證過程,一驗證居然還針對,這不是一般的數學公式,世界著名數學大師都驚呆了 ,有些公式目前不知何意,不服不行,還是老實做個凡人,不然腦袋炸了也搞不出一個等式。讓他們去搞,我們用就行了,挺好。
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6 # 量子科學論
在物理學的發展中有很多的科學理念已經深入人心,例如:光的本質、太陽系的模型、起源以及宇宙的起源方式,不僅如此我們還將一些理論以非常簡潔的數學形式表達了出來,如:E=mc^2,這個方程是所有物理公式中包含資訊量最大、能量最大、最簡單的數學公式,甚至可以說它已經簡單到了讓人難以置信的程度。
不過這個公式就是這樣,簡單的幾個字元為我們道明瞭宇宙中質量和能量之間的關係,它們其實是同一事物的不同表現形式,不過有很多朋友不明白的是,為何質量物體中所包含多少能量會和光速這個宇宙常量有關係,而且為啥就是光速的平方呢?而不是立方?或其他?簡單的說,質能方程之所以是我們現在看到的樣子,其實是因為動量和能量守恆的結果。下面我們就具體分析下。
我們先說E=mc^2中的m你看,宇宙的尺度有大有小,有宏觀和微觀之分,但是不管是星系、恆星、地球、還是分子、原子、基本粒子,它們都有一個自身固有的本質屬性那就是質量,這意味著就算我們將質量物體的內能全部去除,也就是將它冷卻到絕對零度,讓分子和原子的隨機運動停止,然後再讓物體本身停止運動,保持靜止狀態,那麼物體本身具有的質量屬性也會對宇宙中的其他物體產生影響。
換句話說,質量就是能量的一種表現形式,就算一個物體沒有了內能,沒有了動能,它也會攜帶靜止能量,這個能量會對宇宙時空產生影響,造成空間彎曲,並且彎曲的空間會對另外一個具有能量物體的運動方式發生改變,這就是我們所說的萬有引力。
質量物體的對立面,沒有質量的物體在我們的宇宙中除了有質量的粒子以外,還存在一些沒有質量但攜帶能量的粒子,比如:光子。光子可以和帶電粒子發生電磁相互作用,並且被物體吸收。而光子被物體的原子吸收後,物體的內能就會增加,分子和原子的隨機運動會獲得額外的動能,這樣一來物體就被加熱了。同時原子在吸收了相應能量的光子後,基層電子會被激發到更高的能量狀態,甚至更高能量的光子也可以將中性原子電離為帶電粒子。
光所攜帶的能量由其波長和頻率決定,波長越長頻率越低,光的能量就越低,波長越短頻率就越高,光的能量也就越高,而波長和頻率的乘積永遠等於光速,不會發生改變。我們可以透過降低一個質量粒子的速度,來降低其所攜帶的能量,但我們無法透過降低光所攜帶的能量,來使其降速,這樣只會使得光的波長增加。
以上就是質量物體和無質量的光子。現在我們考慮下,當我們將兩個正反粒子,例如:將正電子和電子相互湮滅,就會發射出兩個攜帶能量的高能光子,而根據質能方程,這兩個光子的能量就等於兩個電子的質量和乘以光速的平方。下面我們就說一個思想實驗來理解為什麼質能方程中會有光速的平方!
愛因斯坦的思想實驗是這樣的,想象一個靜止的盒子,這個盒子處在一個真空的空間中,是一個孤立的絕熱系統,在盒子的兩邊各有一個完美髮射的鏡子,一個光子正在盒子中朝一面鏡子運動。
這個光子首先從盒子的左邊被髮射出來,並且朝右邊運動,由於整個系統的動量是守恆的,因此光子在被髮射的一瞬間,盒子就會朝左邊運動,當光子運動到右邊並被盒子吸收以後,盒子就會停止運動。
這裡就有了一個問題,整個系統沒有任何外力的作用,按理來說盒子的質心是不會發生位移的,但是當光子被髮射出來以後盒子已經向左邊發生了移動,那麼如何解決這個悖論呢?我們如何能讓盒子的質心或者重心還保持在原來的位置上呢?
愛因斯坦解決了這個悖論,他提出光子發出後所攜帶的能量必須和質量等效,也就是說,光子從左邊發出以後,將一部分質量帶到了盒子的右邊,就算盒子往左邊移動了一點,但是右邊的質量增加了,所以盒子整個系統的重心還是保持在了原來的位置。這其實就是質量和能量等效的思想實驗。
下面我們用數學的方式將這個結論推匯出來,光子的動量我們可以寫成:P(光)=E/C
其中E是光子的能量,C是光速。
盒子的質量為M,向左運動的速度為v,那麼盒子的動量為:P(盒)=Mv
光子從左邊出發到達右邊花費的時間為Δ t,盒子在這段時間內移動的距離為Δ X,那麼盒子的速度v=Δ X/Δ t。
由於盒子和光子的動量是守恆的,所以M(Δ X/Δ t)=E/c
假設這個盒子的長度為L,那麼光子花費的時間為:Δ t=L/c,並代入上面的公式得出:
MΔX=EL/ c^2
按照愛因斯坦的想法,我們認為光子的能量和質量等效,也就是光子將一部分質量從左邊帶到了右邊,假設這個質量為m,我們知道盒子的質量為M,盒子的位移為x1,光子的位移為x2,那麼整個系統的質心為:
我們要求實驗前和實驗後盒子的質心不發生改變,那麼:
由於實驗前光子沒有位移,也就是x2=0,所以上式可以簡化為:mL= MΔX
接下來我們將M(Δ X/Δ t)=E/c,帶入mL= MΔX
得出了:mL=EL/c^2
最終方程:E=mc^2
總結愛因斯坦的這個思想實驗就得出了光子的能量和質量等效,並且透過動量守恆定律的得出了E=mc^2。
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7 # 惠舒旅社老闆
(首)物質包括質量與能量,能量不是像有些人理解的那樣,物質與能量可以互相轉化。物質的質量好理解,我們可以透過重量的大小感受到質量的多少。那麼,能量呢?我的觀點是,物質不僅有質量,而且蘊含著能量,物質以它的運動來蘊含能量,就是說運動是能量的承載者。愛因斯坦質能方程,是告訴我們質量與能量的對等關係,而不是告訴我們質能可以相互轉化,有的人以核爆炸來證明質量轉化為了能量,那麼請問,核爆炸後失去了部分質量不假,那麼是轉化為了能量了?並不是的,因為減少的這部分質量是以射線的形式爆發出去的,射線是純能量嗎?不是,射線也是物質,是微觀粒子。回到原題,我們知道,光速是最快的速度(奇點大爆炸除外另有原由,量子糾纏是同時糾纏而不是超光速糾纏),它的動能也最大,為mcc的一半,而另一半是電場與磁場的互動運動的方式來蘊含在光子中的。而其它的微觀粒子,比如中微子、電子等,其動能都小於mcc的一半的。質能方程中的光速,說明了物質自身運動的最高動能的限制。
總之,速度、光速與能量的關係有二點:運動是能量的承載者;光速是對物質自身動能(而不是外力動能)的最高限制。
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是和c²的光速的平方有關係。光速在特定環境下是恆定值。可以理解為E=c²m=(特定數量)m,即E/m=特定常量,也可以簡單的理解為,質量越大,(俱備/擁有的)能量越多。
很多人,一廂情願的理解為,質量可以變為能量,或質量與能量可以相互轉化。就是在講一個笑話。
就像S=vt(距離=速度×時間),哪個小學生會理解為距離和速度可以互換呢