您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识
相对论中质量方程的速度是指相对速度吗?有两个接近光速的物体并排飞,他们的质量怎么样?
质量,速度,光速相对论中质量方程的速度是指相对速度吗?有两个接近光速的物体并排飞,他们的质量怎么样?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
那个速度指的是相对于观察者的速度
回答于 2019-09-11 08:43:50
它就是动量推到出来的,
回答于 2019-09-11 08:43:50
“物理学的大厦已基本完成,未来物理学家做些修修补补等我工作就可以了,不过,明朗的空间还有两朵小小的、令人不安的乌云”这是享有“开尔文勋爵”的威廉•汤姆孙在1900年英国皇家学会的新年庆祝会上发表等我致辞。这里的“两朵乌云”分别指的是黑体辐射和光的速度的讨论。
但令人意外的是,黑体辐射引发了科学界对量子理论的研究,以普朗克能量子假说为代表,引发了人们对量子领域的深究;而对光速的思考促进了爱因斯坦狭义相对论的产生。
伽利略相对性原理指出,在任意惯性系内,所有的力学规律都是相同的。这个问题看起来非常简单,以至于没有人去怀疑它的对错。直到麦克斯韦电磁理论的问世,才使人们重新认识这个问题。
麦克斯韦电磁理论所得出的光速,在任意惯性系中是不变的。比如一个光源在静止的火车上发出的光和在运动的火车上发出的光的速度是一样的但从伽利略相对性理论出发,设火车的速度是v,光速是c,那么随火车运动的光源发出的光的速度应该是c+v,但实际总与理论作对,无论科学家怎样观测,得出的事实都惊人的一致:光速不变。其中最著名的实验是迈克尔逊—莫雷实验。
经典力学不能够解释麦克斯韦电磁理论,经典力学陷入困境。1905年,爱因斯坦在他发表的论文《论动体的电动力学》(即狭义相对论)中,解决了这一物理界难题。
狭义相对论的提出基于两个假设,第一个假设肯定了伽利略相对性原理,即在任意惯性系中,力学规律不变。第二个假设是科学家一直以来想要推翻的问题,即光速不变。基于这两个假设,经过逻辑推理所得出的结论,与事实都相符。
狭义相对论主要内容为以下几方面:
一、同时的相对性
按照经典力学理论,时间、空间是绝对的,简单的说明:物体的运动不会影响时间、空间。比如一个运动的火车,火车中间的一盏灯发出一束光,在火车中的看到这束光到车厢两端的时间是一样的,因为车厢本身就是一个惯性系。而站在地面上的人看到光到达车厢两端的时间也是一样的,因为地面上的人也身处一个惯性系中。
但根据爱因斯坦相对性原理,地面上的人看到光到达车厢两端的时间是不一样的,即“同时”的相对性。
二、长度相对性
假如你在一列运动的火车上,你在火车上用尺测一根棍子等我长度,同时地面上有个人也用尺测这跟棍子的长度,你会认为地面上的人测量长度比你测量的短,同样,他也认为你测量的比较短。即一根沿自身长度运动的棍,它的长度总比这根棍静止时的长度短,这就是著名的尺缩效应。
三、时间的相对性
时间的相对性我们称之为钟慢效应,即运动等我物体时间的流逝速度要比静止物体时间流逝速度慢。举个例子,你驾驶一艘宇宙飞船背离地球去执行任务,若干年后你回到了地球,假如你在飞船上经过时间是一年,那地球上可能经历时间可能10年,20年(具体数值要看飞船运行速度),电影《星际穿越》中,就很好的解释了这个原理,有兴趣的朋友可以去看下。
四、质量的相对性
经典力学理论认为质量是不变的,质量是物体所含物质的量的多少,不受其它因素影响。而狭义相对论中指出,运动物体的质量相比于同一物体静止时,质量要增大,根据狭义相对论公式(这里打不出来,不好意思),当物体速度接近光速时,质量会达到无穷大
最后,我们来回答下题主的问题(别怪我前面废话太多)相对论中质量方程中的速度指的是相对速度,即一个物体相对于另一个物体的速度。若两个接近光速的物体并排飞,因为速度相同,它们相对于彼此是静止的,即从它们的角度观察,质量不会发生变化。
回答于 2019-09-11 08:43:50
你说的是狭义相对论的质速关系式M=Mo/√(1-v^2/c^2)吧?
这个方程式中的v是相对速度;m是相对质量;mo是静质量。
从这个方程式中,我们不必做任何计算就能看出,当速度v的数值发生改变后,随之改变的是等式左侧的相对质量M,而物体的静质量mo永远不变。
可见这个方程式的意义是:处于“同一惯性参考系”的两个物体,其相对于对方的质量会由于速度的差异而发生变化。
如你所说的两个并排飞的物体,只要处于同一惯性参考系下,那么无论它们趋近于光速,还是小于音速,只要速度完全相等,且方向完全一致,那么它们相对于对方而言就是静止的,相对于对方的质量也就不变。
例如地球上的一组编队航行的飞机,它们相对于地面而言都在高速运动,因此相对于地面而言,它们的质量也就因为速度而变大了;但它们相对于队伍中的其他飞机而言是静止的,所以相对于其他飞机而言,它们的质量没有发生变化。
为什么要强调“同一惯性参考系”呢?
因为在不同的惯性参考系下,速度是没有任何意义的:一个地球上的物体和一个太空中的物体在相对静止的情况下,两者的速度完全不同。这一点论证起来很复杂,但本质很好理解。
✎要让一架直升机和地面上的房屋相对静止,它只需要保持不动就行了,无论悬停在空中还是干脆停在屋顶上都无所谓。因为在地球的惯性参考系下,房屋和直升机都是静止的。此时它们的速度都是0。
✎可是要让一颗卫星与地球上的房屋相对静止,它就不能保持不动了。由于卫星与房屋不在同一惯性参考系下,所以它必须高速运动才能与地球自转达成同步,它的速度远远大于0。此时,尽管两者相对静止的,可是速度却是不同的。
上一篇:英雄联盟:近日的三项流寒冰,无攻击力A一下500伤害,解说的解释没听明白,具体怎么操作?
下一篇:返回列表
相关链接 |
||
网友回复(共有 0 条回复) |