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再谈质能关系,推荐一本好书,建议自我检试

已有 2836 次阅读 2011-1-4 11:53 |个人分类:未分类|系统分类:观点评述|关键词:狭义相对论,,质量,能量,质能关系| 能量, 狭义相对论, 质量, 质能关系

          再谈质能关系,推荐一本好书,建议自我检试

    本次博文将再次讨论相对论中质量能量关系。很多人都对相对论中质量、能量和它们的关系感到兴趣,包括科学网博客在内的不少网上博客或论坛常有博文讨论这些问题。虽然大家都认为质量、能量是物理学上最基本的概念,质能关系是物理学上最基本的规律;可是仍然有不少人对‘相对论中质量、能量和它们的关系’存在相当程度、或多或少的误解。Lev B Okun 教授(曾任莫斯科理论与实验物理研究所基本粒子理论实验室主任,欧洲核子研究中心的客座正式成员)于1989年在Physics Today 上发表的一篇论文《The Concept of Mass》中,最早强调指出,人们对相对论中质量、能量和它们的关系存在一些错误的理解。这是由于物理学发展中出现的一些模糊概念和习惯势力的影响所造成的。他通过详细的理论分析和对历史文献的解读,明确指出:1、与牛顿力学相同,相对论中的(惯性)质量没有静止质量和运动质量之分,2、相对论中的能量则有静止能量和运动能量之分,3、在相对论中质能关只是

静止能量=(质量)乘(光速平方)。
    前不久,我才读到Lev B Okun 教授于1989年在Physics Today 上发表的论文《The Concept of Mass》;但在两年前我看到过别人对这篇论文的介绍,特别是关于在相对论中,质量没有静止质量和运动质量之分、能量则有静止能量和运动能量之分、静止能量=(质量)乘(光速平方)之主要观点的介绍。经过自己思考,很快我就接受了Okun 教授的上述主要观点。Okun 教授认为,正确的概念和正确的关系对规律的认识、理解和掌握是非常重要的,错误的概念和错误的关系往往会妨碍对规律的认识、理解和掌握;我完全赞同Okun 教授的这些看法。
    半年之前在我的博客中,曾发表过几篇博文,企图阐明Okun 教授的上述主要观点。其效果看来不够理想,还遭到反驳和讥讽,这可能是由于我的博文写得不好以及‘人微言轻’的缘故吧?前不久,我在大连理工大学图书馆借到了Okun 教授于2009年新出版的一本专著《Energy and Mass in Relativity Theory》(Published by World Scientific Publishing Co.Pte.Ltd.)。这本专著除了收有Okun 教授于1989年在Physics Today 上发表的论文《The Concept of Mass》(我就是在这本书上读到这篇论文的)之外,还收有Okun 教授、他的学生、以及其他学者在1968-2008年间所发表的关于相对论中质量、能量和质-能关系的论文。我觉得这是一本好书,对澄清当前人们对相对论中质量、能量和它们的关系所存在一些错误的理解,必定会起到较大的影响,特向广大网友推荐。
    Okun 教授在论文《The Concept of Mass》之中,写出了4个可能的质量能量关系,其中只有一个关系是正确的,但有两个关系虽是错误的、却仍有不少人还在相信和继续采用。对这4个可能的质量能量关系是对是错的判断可以检验出对相对论的理解是否正确,建议有兴趣者不妨自我检试一下。
    Okun 教授对这4个可能的质量能量关系是直接写出的,有可能与现有的一些模糊概念相混淆而影响对正确关系的理解。下面我们通过逻辑分析来得出这4个可能的质量能量关系。
一个质点的(惯性)质量是否与该质点的运动速度有关,只有两种可能:





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2 杨华磊 colorfulll

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