題主說的質量＝密度*體積，這是狹義上的質量，也就是慣性質量，當然是不會變化。

除了慣性質量，在愛因斯坦的相對論中，特別是高速運動的物體有相對質量，根據質能關係，推匯出相對論質量公式為m=m0/√(1-v^2/c^2)，其中m0為物體初始質量（也可以看成物理質量），v為運動速度，c為光速。

由此可見，物體運動速度越接近光速，相對質量將變得無窮大。

首先題主要明確兩點：

1、相對論中的動質量是一種效應，我總舉例“看起來”，也就是說相對於靜止觀察者來說，運動的物體質量會變大，而相對於運動的物體本身，質量並沒有變化。有意思的是，這種“質量增大”的效應你並不能直接測量，因為一旦你想要測量必須要和物體保持相同的速度，也就意味著當你測量時，物體的質量沒有變化。但在靜止觀察者的眼中，運動的物體質量確實變大了。

2、密度是根據質量定義的，也就是單位體積的質量，而不是根據密度定義的質量。所以運動的物體動質量變大，並不能得出密度不變的結論，相反，密度會增大。

3、運動的物體不僅質量會增大，在運動方向上的長度還會收縮，也就是變“窄”了，所以，體積會變小，這樣一來，質量變大，體積變小，導致密度必然增加。

狹義相對論的所有效應基於兩個基本假設，相對性原理和光速不變原理。其中光速不變原理最為主要，直接導致這些效應的產生。

所謂光速不變，說的是無論觀察者如何運動，其觀察到的光速都是一個恆定值c.這與經典力學中的相對性是不相容的，不過也正是愛因斯坦的偉大之處。

（具體大家可以看我的《白話相對論》影片中關於狹義相對論的部分）

根據光速不變原理，我們很容易得出動鍾變慢、動尺收縮等效應。但關於動質量變大，是根據動量守恆得出的結論，簡單說為了滿足動量守恆，動質量必然存在，也就是運動的物體質量會增加。

這個其實說來話長，通俗理解一下。

在理論物理中有個定律叫做諾特定律（Noether"s theorem），指的是一個守恆量都對應一種對稱性。在數學當中，諾特定理是奇異積分方程的基本定理。

比如動量守恆意味著空間的平移對稱性，能量守恆意味著時間平移對稱性，角動量守恆則意味著SO（3）的旋轉對稱性。但是在四維時空中，質量並不對應某種對稱性，所以質量不守恆。但在四維時空中，質能卻是守恆的。

質能是啥？

E=mc²啊！

嚴格來說這是不對的，一個化學反應只要存在吸熱或者放熱過程，必然存在能量的增加或者損耗，只不過這種△E太微小了，所以忽略不計了。

關於狹義相對論中動質量的爭議，我在我的影片中討論過，其實很多人認為動質量的概念應該取消，因為就像題主所說，如果承認動質量必然要拋棄質量守恆定律。不認同動質量概念的人包括著名物理學家朗道。但是這些物理學家並不是說愛因斯坦的狹義相對論的是錯的，而是認為動質量不具備質量的意義。但這種“看起來”質量增大的效果還是真實存在的。愛因斯坦本人還是認同動質量概念的。

科學的基本觀念本質上大都很簡單，通常都可以用人人皆知的語言來表達。——愛因斯坦

一，物理學的兩大陣營。

物理學有兩大學派：①以靜態空間為參照系的牛頓學派，簡稱“靜空說”；②以動態空間為參照系的愛氏學派，簡稱“動空說”。

靜空說與動空說，孰是孰非，孰優孰劣，考驗物理思維的有效性、可靠性、可操作性。

二，參照系的物理意義。

物理學的根本任務是：透過對物質結構與運動狀態的測量，揭示物系與環境的函式關係。

測量必需有一個基準或原點，這個基準就是參照系。尤其注意：物理參照系≡數學座標系，即：參照基準≡座標原點≡觀察者立場。

顯然有對應關係：不同參照系↹不同物理量↹不同解析式↹不同操作性(operationism)。

靜空說與動空說，殊途同歸異曲同工，但工作效率大不相同。靜空參照系是最簡潔的最適用的參照系。

例如，說一列高鐵的行駛速度是100m/s，是以默示的座標系原點(0,0)或(0,0,0)為基準，是與靜態觀察者為基準，選擇的是靜空參照系。若質量m=20萬kg，此m也以靜空參照系為基準，其動能Ek=½mv²=½× 2e5×100²=1e9J。

但是，如果以車上乘客為參照系，即以100m/s運動的原點為參照系，那麼高鐵的相對速度v=0，其動能Ek=0，其質量不再是m，而是動質量m"=m/√(1-v²/c²)。這樣說沒錯，但自找麻煩，違揹人擇原理。

又如，說一個電子繞軌速度v=2.2e6m/s，也以靜空為基準，質量m=9.1e-31kg，動能Ek=½mv²。若以該電子為參照系，電子的動質量m"=9.1e-31/√(1-2.2e6²/c²)。這樣說沒錯，但有這個必要麼？既生亮，何生瑜！

麻煩的是：說A光子的真空速度v=c，也是以靜空參照系為基準。若以某同向B光子為參照系，A光子動質量m"=m/√(1-c²/c²)，且A光子的靜質量m=0，有m"=0/0=???。請大威往下看，先不要拿E=hf牽強附會強詞奪理。

三，空間是靜止的，可以是一個公理。

宇宙空間是無限延伸的，否則，就是一個無限的球形空間，就既有唯一個的又有無數個的中心，這在數學上也是極其荒唐的。這就證明：空間是無限的，本來就是一個公理。

空間充滿形形色色的與隱隱約約的物質，這是不爭的事實，這也可作為一個公理。

形形色色的物質，是橢球型的費米子，是明物質，如中微子、電子、質子、中子，是高能密高質密的真空漣漪團。

隱隱約約的物質，是波浪型的玻色子，是暗物質，是引力子、光子、膠子、介子，是低能密低質密的真空漣漪簇。

空間確實表現出彎曲效應，但並不意味著空間本身是彎曲的。彎曲的本質，是所含不同物質的漩渦分佈的場效應。

真空漣漪的無序運動，構成湍流的真空場。電磁振盪的橢圓運動，構成發散的電磁場。基本粒子的自旋運動，構成收斂的引力場。

描述與測量它們的運動速度，皆以靜空參照系為基準，這可以是一個公理。進步體會：

乘火車在地面任意一點的速度感，是以靜止地面任意一點為參照系，你又何必以其乘客為參照系？大可不必！

乘飛船穿梭在任何點位的速度感，是以靜止太空的任意點為參照系，你又何必以宇航員為參照系？大可不必！

四，靜空參照系絕不是動空參照系的特例。

靜態空間與動態空間，是兩個截然不同的概念。上述已經證明，空間是無限延伸的絕對理念，任選空間的一點，皆可作為等效的零點座標O(0,0)或O(0,0,0)或O(0,0,0,0)，作為任一時點速度的參照系，即座標原點的速度v≡0。

在洛倫茲變換因子γ=1/√(1-v²/c²)中，v是移動座標原點速度。按照“特例說”，靜空參照系原點速度v≡0，有γ=1/√(1-0/c²)≡1。

特例辯護者們說：宏觀物系的速度遠低於光速即v<<c，有γ=1/√(1-v/c²)≈1。請注意：γ≡1與γ≈1的物理意義截然不同。

根據羅素的不完備定理、一個體系內不可能所有的條件都是已知的、總有一個邊界你是不知道的！就是說：人只能從身辺已知的條件上向兩頭擴充套件、因果性最清的就是已知的內部、而和外部的接觸點以外的就是你不知道的！今天要講物質的動量就是一例！我們從己知能量（質量）與動量的關係、己經確認了它們與速度是正比例關係、但是、我們要是再進一步問、它們為什麼要這樣、貫性是怎樣記住它自身該有多少動量的！牛頓試圖答過以太拖拽說、它認為、物體的質量的周圍吸引著一大堆“以大雲”、以太雲的多少就代表質量的多少、當你加速它時、它反抗你的加速、當你將加速度停止下時、它拖拽著身邊的包袝繼續向前！雖然後來不成功、必經牛頓是解釋這個問題的第一人、時隔幾百年、我們現在還沒有一個象樣的理論假說！今天、你要問我這個問題、我也很為難、也只能把問題的癥結重新疏理一邊、使我們更清楚的認識到、我們的這個問題是人類認識邊界上未知的問題！謝謝各位、我知道你還是不滿意！但是很抱歉！我只能說這麼多！但總算比有些扯一大堆廢話要強！你說呢？

質量隨速度變化而變化是存在的，也是有原因的。愛因斯坦也有解釋，原文我不太掌握，再者也有大師祥細描述，所以在這裡就不引用愛氏理論及公式解釋了。但我可以用大家容易理解的另種形式去解釋運動物體質量增加的原因，這可能與愛氏理論解釋有很大區別。

先說原子類物體運動。物體相對靜止時，比如相對空氣靜止時，它的質量是一固定值，當它受外力加速運動後具有了相對靜止空氣的運動速度，這樣會在物體前面形成被壓縮後的空氣團（一般呈錐形），運動速速越大，被壓縮的空氣團密度就越大，質量也越大，並隨物體一起運動，總體上看起來物體質量增大了，動量也增大了，在與其它物體交換動量時表現為增大後的質量和動量，可透過實驗根據貫性質量交換能量原理來驗證。

對於質子類、原子核類物質，它們的相對運動產生質量增大原理與上解釋同理，只不過真空中質子運動所受阻力是空間微粒子。

對於原子熱能增加，也可增加質量。對於原因，也與上同理，不過分析起來又有所不同。原子熱能就是原子內電子橢圓軌道變化強度，也可說原子核擺動強度。核擺動可壓縮微粒子，使得微粒子空間分佈密度增加，進而增加了質量。

大家好！我是物理佬。我具有二十多年高中物理和多年初中物理的教學經歷。現在來回答這個問題。

經典物理學主要研究宏觀低速的問題；而近代物理學主要研究微觀高速的問題。

宏觀低速就是我們老百姓日常生活中所遇見的物理現象，比如：質量=密度×體積，同體積的某種物質的質量就是不變的。

但是，當物質處於微觀高速時，情況就發生了變化，就不能用在宏觀低速的規律來思維了！比如在高速（可以與光速比擬）：時間會變慢，長度會縮短，質量會變大。實際上在低速時，質量也會變大，只是這個變化很微小，完全可以忽略！

狹義相對論的質速關係式：

其中靜質量m。，C為光速不變，相對論質量m隨物體的運動速度v的增大而增大。

我物理學的不好。呵呵...

就寫一點點吧！拿愛因斯坦的相對論來說，當光子以光速運動時，它的質量會變的無限大。就是說相對論中的速度越大的時候，質量就因為速度減小，質量的本質就是一種能量物體的速度增大，是藉助了外力的因素來完成的，然後，外力的因素就轉化為物體的能量。就轉化為質量的增多，從而速度就減少。(注:能量分兩個部份:1.動能，2.固能。)當速度減小時，質量就不會變。而且，固能是靜止能量不變，從而減少的就是動能了。

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根據物理學理論，物體在運動時候，用隨之運動的測量工具測量該物體，質量不會變化。

問題來了，當測量工具和被測量物體之間有相對加速度時，根據牛頓第二定律，那麼被測物體應產生相對測量工具的相對加速度的力，力轉換為質量，就產生質量隨速度變化的現象。

題主的疑惑有個前提，就是同樣的原子、質子、中子、電子等粒子總是具有相同的質量，跟速度沒關係，所以物質裡包含的元素不變，就意味著質量不變。

這確實是初中物理教給你的，——但它其實是錯的。或者說得和緩一點，初中物理的這個說法不算錯誤，只是不夠精確，應該把它理解為一個近似的理論，在速度遠低於光速時近似的成立，在速度接近光速時就會跟實驗事實表現出顯著的偏差。

那麼，精確的理論是什麼呢？這就是狹義相對論的質量公式：m = m0 / sqrt(1 - v^2/c^2)，其中m是速度為v時的質量（稱為動質量），m0是速度為0時的質量（靜質量），v是物體運動的速度，c是真空中的光速（約等於30萬公里每秒），sqrt表示平方根。

請你來想一想，這個公式導致的質量修正有多大。環繞地球飛行而不落到地面的最小速度，即第一宇宙速度，等於7.9公里每秒。

第一宇宙速度

在日常生活看來，這已經是個非常大的速度了。但跟光速相比，v/c = 2.63E-5，第一宇宙速度只不過是光速的0.00263%而已。這樣的速度會導致多大的質量變化呢？sqrt(1 - v2/c2) = 0.99999999965327777771766962806558 = 1 - 3.47E-10，1 / sqrt(1 - v2/c2) = 1.0000000003467222224025466714005 = 1 + 3.47E-10。也就是說，動質量比靜質量僅僅增大了一百億分之3.47而已！

因此，在日常接觸的速度範圍內，你是覺察不到質量修正的。初中物理的說法，雖然不嚴格，但在日常生活中，已經足夠好用了。

然而，如果你的速度真的很大，比如說達到了光速的一半，這時質量修正就非常明顯了。把v / c = 1/2代進去，你會發現sqrt(1 - v2/c2) = sqrt (3/4) = 0.86602540378443864676372317075294，1 / sqrt(1 - v2/c2) = 1.1547005383792515290182975610039。這意味著，動質量比靜質量增大了15.5%。

而假如v /c = 0.99呢？你可以算算看！

原子核分裂釋放光子，那麼物體高速運動時原子核會撞擊光子獲得光子。跟戰鬥機超音速飛行一樣，把飛機前面的一部分空氣壓縮近飛機就是了。當物體以接近光速飛行時原子核高度大量撞擊光子且獲得一部分光子，那麼質量肯定增加，原子元素髮生改變，物體分裂裂解。所以要超光速必須有同等光子級別的技術應用才能現實。