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为什么物体接近光速时质量会变大

时间: 2023-02-21 07:17:29

为什么物体接近光速时质量会变大

自然规律决定物体的质量和速度相关联;

解释:我们的物理是对事物规律的描述和运用,现在却还没有可能去创造自然规律,现在的科学无法触及对于超越第一性问题的证明。第一性问题即“为什么规律是这样的”,质量与速度关系是爱因斯坦在对狭义相对论思考时期的到的关系,是一种思考得出的关系,而后经过具体实验推论而最终的出结论。

为什么物体运动速度越接近光速,质量就会越大

首先纠正下错误,不是质量越大,而是运动质量越大。物质本身的质量不会因为速度的变化而变化的。

这个问题其实就是狭义相对论三大效应之一的相对质量增加效应。

相对论中最著名的公式之一:△E=△mc^2

揭示了这个规律:

质量和能量是对同一种属性的两种不同叙述,它们之间存在着简单的正比关系即E=mc^2,而速度增加了,换句话说动能增加了,物体的能量增加了,相应的就得有质量的增加,速度运动越快相对论效应越明显,我们平时接触的经典力学是忽略相对论的(平时里的速度跟光速比差远了),所以没涉及到质量增加的问题.

在参考系中静止的物体质量为M0,以速度v运动的物体质量为M1,那么

M1=MO/[1-(v/c)^2],(c为光速下同)

而物体的动能就等于两状态能量之差:

E=M1c^2-M0c^2=MO/[1-(v/c)^2]-M0c^2

在v远小于c时,动能≈1/2M0v^2就是高中知识阶段所学的动能公式

为什么物体接近光速时质量会变大

下面由我为你推导:
假设物质达到光速时的动能e=1/2mv^2
v=c,所以ek=1/2mc^2
但由于物体速度达到光速,具有光速时的物质波
所以λ=h/p(h普朗克常量,p动能)
p=mc,
λ=h/mc
e=hv(物质达到光速时的计算公式)
e=hc/λ=mc^2
所以e=2ek
所以物质达到光速时能量变为原来的两倍,即质量变为原来的两倍!

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