動質量的概念是否可以去掉?

時間 2021-06-03 09:41:15

1樓:朱成斌

因能量E=mCC>大於2個動量P=mC,違背了有質量粒子質量不能超光速定理。所以相對論要高等數學自圓其說不能超光速而複雜。是用1代表C更易自圓其說。

2樓:焦圈

可以,而且最好去掉,因為對於懂相對論的人來說不會用到這個概念,而不懂相對論的人來說這個概念會造成很多誤解,對初學者更好地理解相對論是乙個障礙。

相對論板塊裡面提的一大堆蠢問題足以說明這一點。

3樓:nzczll

思維放開點。

連質量概念都是可以去掉的。

按照量子力學的波粒二象性,只有能量和動量是基本物理量,質量不是基本物理量。

為什麼存在靜質量?靜質量概念,恰恰是現代物理學中的乙個超級大問題,乙個超級大bug,也是相對論和量子力學無法統一的基本障礙之一。靜質量概念太特殊,太突兀,和理論的其它部分顯得很不協調。

4樓:小咖啡

首先,動質量怎麼來的,是定義四維動量時,誘導出的乙個【比喻性定義】

四維動量為靜止質量乘四速,把四速的分母移到靜質量下面,四維動量就成了【動質量】乘三維速度

因此,動質量既不是【與物體共動的秤】稱出的【引力質量】,也不是選取另乙個慣性系(物體運動)變換出的加速度比例定義出的【慣性質量】

至於可以不可以去除,我覺得是完全可以的。因為我們過去(相對論以前)定義質量的目的,是為了表徵乙個物體的慣性,也就是比如你要把乙個物體由運動轉為靜止,在施加相同力以及速度也一定的情況下,把它停下來的時間就完全由質量決定,或者這樣定義也是表徵了物體【含有多少東西】

但相對論中,如果按照同等力讓物體獲得的加速度之比來定義慣性質量,已沒什麼意義。因為樓主可以試試,由於速度按相對論方式變換,導致換個慣性系,加速度比例是改變的,因此這種定義出的質量,已經不能很好地反映物體的【慣性】或包含東西的多少

而本來,施加同樣力,物體停下來的時間,總的來說是【動量】決定的,既與質量有關,也與速度有關

所以相對論中只把【四維動量】,作為構建具備協變性定律方程的【好量】,而不糾結於什麼質量本身,因為正如前文所述,按古典力學定義的質量的物理意義是難以說清楚的

進一步說,在狹義相對論中,只有滿足洛倫茲協變性的物理量,才被愛因斯坦偏愛,作為物理學的【好量】,來構造滿足【協變】這一相對論至高原則的物理學定律方程。換句話說,愛因斯坦認為,只有協變的物理量,才反映了物理本質

比如如果樓主系統學過狹義相對論,電場力和磁場力分開來看,就不滿足【洛倫茲協變性】

但如果定義乙個二階反對稱電磁張量,與四速相乘定義出的【四維洛倫茲力】,則滿足【洛倫茲協變性】,因此說【電磁張量】或【四維洛倫茲力】才是反映本質的物理【好量】,單純說電場力和磁場力都不是(樓主應該了解,這就是說電磁互為相對論效應的原因)

這就如同【四維動量】才是好量,單純說動質量或三維速度都不是

因此,動質量這個概念完全沒有必要,只是讓公式看起來簡單些,不是【好量】,沒什麼反映物理本質的意義。

比如質能方程,就可以直接寫成mc^2,而不用寫成m0c^2/r,r為洛倫茲因子。

5樓:尋風

去不去掉都行,反正都是公式裡的一部分,你選取其中一部分命名為動質量沒什麼問題

好多人說動質量概念無意義必須去掉這個觀點我不敢苟同不妨用張量語言看一下動質量怎麼來的:

考慮四動量的 分解 ,

兩邊用 縮並,得

這就是動質量真正的表示式,適用於所有時空

考慮背景時空為閔式,座標系選慣性系,才有

把這個叫總能就是所謂去掉動質量的說法,把這個叫動質量又有何不可?

下面分別用有動質量概念和沒動質量概念推導質能方程1.無動質量概念:

考慮功能關係 ,

右邊用牛頓第二定律展開,有

洛倫茲因子 對 求導,得

帶入上式得

洛倫茲因子從 積分到 得

於是定義 ,即質能方程

2.有動質量概念:

考慮功能關係 ,

右邊用牛頓第二定律展開,有

動質量 對 求導,得

帶入上式得

動質量從 積分到 得

於是定義 ,即質能方程

這兩個推導相比,不用動質量概念並沒有比用動質量概念簡便。總之就是個定義的事情,去不去掉沒什麼關係

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