陈方培的博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/chenfap 大连理工大学物理系退休教授

博文

相对论力学中的质量

已有 5695 次阅读 2017-5-14 10:06 |个人分类:未分类|系统分类:论文交流|关键词:相对论,物理学,style,力学| 力学, 相对论, 物理学, style

--物理学中的质量反映着物质的什么特性(2)

我们讲过,相对论力学中的4维动力学公式

     dPu/ds = Fu  , u= 0,1,2,3  

可看为是牛顿力学的3维动力学公式

         dpi/dt = fi   , i=1,2,3          

的推广。在牛顿力学中可把公式f = ma中的m解释为惯性质量或解

释为物质的量。现在我们来看看在相对论力学中是否也可把公式

dPu/ds = Fu M解释为惯性质量或解释为物质的量?物质的质量

M可由其动量Pu(= Mcdxu/ds)算出,于是

     d(Mcdxu/ds)/ds = Fu ,  其中dxu =(cdt,dx,dy,dz)    (1)

   由于基本粒子运动速度往往接近光速或等于光速,研究基本粒子

的运动必须应用相对论动力学公式,即式(1)。又由于一群基本粒子在相互作用时,往往可能出现‘湮灭’和‘创生’现象。例如基本粒子反应

       正电子+负电子-->光子+光子

是一对正负电子相互‘湮灭’,并随即‘创生’出一对的现象

正负电子‘湮灭’了,它们原有的质量便变为零了。而基本粒子反

       光子+光子-->正电子+负电子

是一对子相互‘湮灭’,并随即‘创生’出一对正负电子的现

。正负电子‘创生’了,它们的质量便从无变成有了。因此基本

粒子在相互作用时,其质量M是可变的,即dM/ds不为0。故在应

用式(1)式时必须考虑这个问题。

   现在我们分两种情况来讨论式(1):

1)dM/ds = 0

    对于这种情况,式(1)可写成Mcd(dxu/ds)/ds = Fu ,这个关系

告诉我们,M不变时,若外力 Fu 也不变,则M量与速度的变化

(dxu/ds)/ds成反比。因之,在此种情况下,与牛顿力学相似,也

以把M量解释为惯性质量或物质的量。

2)dM/ds 不为0

对于这种情况,式(1)可写成

c(dxu/ds)dM/ds+Mcd(dxu/ds)/ds = Fu ,这个关系告诉我们,M

可变时,若外力 Fu 不变,则M量与速度的变化量(dxu/ds)/ds一般

不成反比。因之,在此种情况下,与牛顿力学不相似,一般来说,不

可以把M量解释为惯性质量或物质的量。

于是,我们看到,基本粒子的质量,一般来说,并不反映惯性

大小,不宜称之为惯性质量,也不宜称之为物质的。各种基本粒子

的质量所反映的是各种基本粒子的特性,例如,基本粒子的类型不同,

它们的质量也不同,基本粒子的拉氏量不同,它们的质量也不同。本

博建议,把基本粒子的质量称为固有质量,似较合适。

   

   




http://blog.sciencenet.cn/blog-71626-1054850.html

上一篇:物理学的质量反映着物质的什么特性?(1)
下一篇:再谈物理学中物质(1)

4 刘全慧 董焱章 haipengzhangdr wangbin6087

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (3 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2019-7-17 02:44

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部