相对论有个静止质量的概念,但是,整个宇宙都在不停的转啊转,那么静止质量是什么?

【经验】发布于2023-01-30 18:49:21 阅0

题主读过很多书,懂得很多概念,但却迷失在真正的懂得道理之前,这是人世间最大的悲剧。为了同学们不重蹈覆辙,我试着来讲一讲自己的体会,虽然只是皮毛。

物理名词定义的重要性

物理量在物理学中都有着明确严格的定义,任何对于这些物理量的讨论,都必须是在一定的范围内进行。简单的说,当讨论物理时,任何不给出定义就开始针对这个名词进行讨论的行为都是耍流氓。

这是很多民科同志常常犯的错误,希望大家引以为戒。

题目中的静止质量,在狭义相对论中,有着明确严格的定义——在相对物体静止的参考系中测得的质量。

静止质量是一个标量,它不随着参考系的变化而变化,而随着参考系变化而变化的的质量,我们可以称之为“相对质量(动质量)”。

静止质量是个什么鬼

能量和质量都是物质的属性,属性必然是依附于物质而存在的。缺失关键属性的物质也是不能单独存在于宇宙中的,而最接近于纯能量的物质,就是我们的光子,但换一个角度理解,其实光子只是没有静止质量而已。

同学们有点懵了,我们简单的说吧,静止质量 m0 是物体的内禀属性,是独立于参照系的选择,对应于牛顿力学(低速情况)的质量。

而回到爱因斯坦的相对论中时,一切讨论要基于质量能量关系公式出发:

从公式里面可以看出来,物体的内禀属性就不单单只有质量了!而是包含能量、质量、动量在内,都是物质的属性。此时的质量,我们称为物体的相对质量(动质量),它会根据物质所处的状态,表现出各种各样的反应变化,总体呈现出能量的不同表现形式。

所以,不管宇宙怎么转,看你在什么范围使用这个概念,只有在牛顿的定律统治的宇宙中,静止质量才具有使用的意义

质量的起源

这个标题一出,我自己都不禁一身冷汗!质量的本质或者起源?那就得请出杨振宁的标准粒子模型来啦!我们开始飙车——

宇宙中可见物质的质量主要集中于原子核,原子核由质子和中子构成;根据夸克模型,质子是由两个u夸克和一个d夸克构成的,而中子是由一个u夸克和两个d夸克构成的。u夸克和d夸克的质量分别为3MeV和5MeV,这部分质量通过Higgs机制获得,占质子总质量的1%;剩余的99%的质量则来源于强相互作用。

至于过程原理分析实在过于惨无人道,我随便贴个公式——大家自己悟道吧。

结语

题主的困惑点其实在于概念的适用范围,搞清楚了,这题目就结了。

可是宇宙中的物质根据我们了解,有物质和暗物质两种。其中暗物质的质量更是占据85%以上,而暗物质是一定不参加强相互作用的,与目前我们掌握的物质质量机理大不相同。

科学的道路仍然漫长,同学们的探索之路才刚刚开始而已。

我是猫先生,感谢阅读。

其他网友回答:

谢谢邀请!

我认为如果物质在有引力的真空中以光速直线飞行:1顺向引力飞行其质量会变小。2逆向引力飞行其质量会增大;物质在没有引力(非常微弱)的真空中光速直线飞行其质量不变。

还有一种可能:物质在宇宙真空中光速直线飞行

其质量会减小。不知是哪位“科学家”说过,光粒子没有静止质量,但有运动质量。根据上面这个理论,我大胆推测光在宇宙真空中的速度远不止30万公里每秒,它在真空中应该是加速度运行,并会加速到无穷快。“光年”将不复存在,我们看到的宇宙星光有可能是瞬间到达地球的!

其他网友回答:

实在忍不住了,透漏一个重大思想吧!爱因斯坦的理论公式都是相对于它的绝对参考系的,在某个参考系中,加速一个物质可测得该物质在这个参考系中的质量,该质量就称为在这个参考系的静止质量。当把这个物质加速到一定速度后,这个物质相对于这个参考系,就有了动质量。其实,物质质量的增减与其所处时空关系最大,运动对物质质量增减的影响微乎其微,物质的运动其实是物质与物质间物质(分子、原子、基本粒子及场量子等一切物质)交换造成的。所以,按照我的这个理论,将一个物体加速到接近光速,其动质量并没有无穷增大,加速度所消耗的能量都耗散到空间里了。也就是说,粒子加速器将粒子加速到99.9%倍光速,和加速到99.99%倍光速并无多大区别。

其他网友回答:

我曾经和你一样困惑,既然没有绝对的静止,那么为什么在很多地方都有静止的概念呢?其实从伽利略转换到狭义相对论,其实都是在说物体运动过程空间和时间的转换问题,即参考系的转换。因为以不同的参考系来观察物体的运动,其结果是不一样的。比如以大地为参考系,那么太阳月亮星辰都是绕地球运动的。如果以太阳为参考系,那么地球就有了自转和公转运动。如果以银河系为参考系,太阳就是围绕银河中心运动的。以更遥远的星系为参考系,银河系也是运动的。也就是说这个世界真的没有真正的静止,一切事物都在运动,只不过是以那个参考系而言的。

那么静止质量又是怎么回事呢?曾经所有物理学家都不相信没有绝对静止,甚至把绝对静止的物质定义了个名字叫做以太。说光就是在以太中传播的。本来这一切也没什么,我们的世界所创造出来的速度也没多高,根本体现不出静止质量和运动质量的差别。所以认为质量不变。然而当人们逐渐认识到了电子的存在,那么电子运动就无法用伽利略转换来计算,其误差不是一定两点。后来在测量光速中发先光速在任何参考系内都不变的现象。就明显违背了伽利略转换公式,更加不符合经典物理学的常识了。于是伟大的洛伦兹转换就出现了。但是洛伦兹本人依旧认为光的传播依赖于以太。由于光的波动性,人们无法抛开以太说。洛伦兹也就以此为基础推算出洛伦兹转换公式。当以太被证明并不存在,爱因斯坦又站出来提出了狭义相对论。对洛伦兹转换重新进行了解释。又引入了非欧几何的思想,推算出场方程。这时运动会改变物体质量终于被确定。那么就产生了静止质量和运动质量了。

这里的静止质量并不是完全静止,而是相对于参考系而言的。那么运动也是要根据参考系来确定的。如果这个参考系本身也在匀速运动,那么就把这个参考系叫做惯性系。在一个惯性系里的静止是存在的,而在非惯性系里静止也存在。

其他网友回答:

物质只有质量,没有动质量与静止质量之分。

其他网友回答:

你先思考下万物都是运动的静质量m 0是怎么确定的?爱因斯坦的逻辑就是自己拿个小球一看静止的就得到了静质量,难道地球会因你的主观感觉也变成静止吗?你思考下爱因斯坦讲的是人话还是鬼话?

其他网友回答:

静止的质量可以抗为零!非宁静无以致远,无永远之心不能进静

其他网友回答:

运动与静止都是相对的,所以在谈论运动质量与静止质量时必须首先弄明白是相对于什么的。

其他网友回答:

整个宇宙都在持续运动,如果某一物体突然达到了理想中的绝对静止,那家伙,如果这这个绝对静止的物体够硬够强,它产生的威力感觉黑洞都能给他干裂

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