爱因斯坦质能方程是怎么推导出来的？

2024-12-09 04:03:58

推荐回答（4个）

回答1：

要想导出这个你首先要认可狭义相对论的两个假设:1.任一光源所发之球状光在一切惯性参照系中的速度都各向同性总为c 2.所有惯性参考系内的物理定律都是相同的.
如果你的行走速度是v.你在一量以速度u行驶的公车上.那么你当你与车同相走时.你对地的速度为u+v.反向时为u-v.你在车上过了1分钟.别人在地上也过了1分钟--这就是我们脑袋里的常识.也是物理学中著名的伽利略变幻.整个经典力学的支柱.该理论认为空间是独立的.与在其中运动的各种物体无关.而时间是均匀流逝的.线性的.在任何观察者来看都是相同的.
而以上这个变幻恰恰与狭义相对论的假设相矛盾.
事实上.在爱因斯坦提出狭义相对论之前.人们就观察到许多与常识不符的现象.物理学家洛伦兹为了修正将要倾倒的经典物理学大厦.提出了洛伦兹变换.但他并不能解释这种现象为何发生.只是根据当时的观察事实写出的经验公式--洛伦兹变换--而它却可以通过相对论的纯理论推倒出来.
这个不能帖图.不然我把公式给你帖出来.你可以自己到网上去查一下洛伦兹变换的公式.
然后根据这个公式又可以推倒出质速关系.也就是时间会随速度增加而变慢.质量变大.长度减小.公式写起来也很麻烦.我只写一个质量的.其他你可以到网上查到--m=m0/sqr(1-v＾2/c＾2).
其中sqr是开根号的意思.m是该物体的实际质量.而m0为静止质量.m-m0就是物体的通过运动所多出来的质量.
一个物体的实际质量为其静止质量与其通过运动多出来的质量之和.
当外力作用在静止质量为m0的自由质点上时.质点每经历位移ds.其动能的增量是dEk=F·ds.如果外力与位移同方向.则上式成为dEk=Fds.设外力作用于质点的时间为dt.则质点在外力冲量Fdt作用下.其动量增量是dp=Fdt.考虑到v=ds/dt.有上两式相除.即得质点的速度表达式为v=dEk/dp.亦即 dEk=vd(mv)=V＾2dm+mvdv.把爱因斯坦的质量随物体速度改变的那个公式平方.得m＾2(c＾2-v＾2)=m02c＾2.对它微分求出:mvdv=(c＾2-v＾2)dm.代入上式得dEk=c＾2dm.上式说明.当质点的速度v增大时.其质量m和动能Ek都在增加.质量的增量dm和动能的增量dEk之间始终保持dEk=c＾2dm所示的量值上的正比关系.当v=0时.质量m=m0.动能Ek=0.据此.将上式积分.即得∫Ek0dEk=∫m0m c＾2dm(从m0积到m)Ek=mc＾2-m0c＾2
上式是相对论中的动能表达式.爱因斯坦在这里引入了经典力学中从未有过的独特见解.他把m0c＾2叫做物体的静止能量.把mc＾2叫做运动时的能量.我们分别用E0和E表示:E=mc＾2 .E0=m0c＾2

回答2：

质能公式(E＝MC^2)而作的实验，即物理学家们依靠采用原子核捕获中子实验来测定各个分量的办法来确认。虽然从物理学研究范围上表明有许多科学家正在为证明质能方程(E＝MC2)正确与错误付出努力，但从该种方法和结果分析来看，我们并不认为美国科学家就完全证明了质能方程(E＝MC2)的正确性。
~~``

回答3：

物质质量和能量的关系式,即
E=mc＾2
式中，E为能量，m为物质质量，c为光速。它是阿尔伯特.爱因斯坦创立狭义相对论的一个重要结论，并与所有实验事实相符合。
爱因斯坦质能方程对于核能的利用及基本粒子的研究，有重要的意义。

回答4：

1. 力=质量*加速度 F = m*a
2. 路程=速度*时间 S = V*t
3. 速度=初速度+加速度*时间，起初静止时初速度为0, 即V=a*t ，即a=V/t
4. 能量或做功=力*位移 E=F*S

第一步：把1和2代入4 ，得到E= F*S =（m*a）*（V*t）=m*a*V*t
第二步：把3的a=V/t代入上述方程，得到 E= m*V/t*V*t =mV2
第三步：当原子的速度达到光速时，V=c，即E=mc2

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