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- 2021-06-05 14:05:03
狭义相对论证明了质量和能量是等价的,m=E/c^2,物体的质量是它所含能量的量度。常数c通常指光速,但它也可以被解释为宇宙中任何物体都无法超越的极限速度。 把c解释为极限速度的前提,是认为质量同空间和时间一样,也是相对的。但是这样一来,我们就无法用理解牛顿质量的方式来理解相对论质量了。 其实我们面对的是两套截然不同的理论体系,只是恰好在两套体系中使用了相同的术语,因此无法避免地会有一定程度上的混淆。 在具有绝对空间和时间的牛顿力学中,质量是物质的一种属性。因此,质量必定独立于任何参考系。在这一体系中:所有的物质都可以被分解为某种最基础的物质,而这种物质粒子,也就是原子,同样具有质量的基本属性。 但是在狭义相对论中,质量就不再是物质固有的基本属性了,而是一种行为。它是一个物体所做的事,而不是其拥有的某种东西。物质包含能量,正是这种能量(以某种方式)产生了对加速的抵抗,我们称之为惯性。正巧,基于长期以来对于经典力学的认识(以及日常经验),人们倾向于认为表现出惯性的物体具有惯性质量。在这一理论体系下,物质实体可以被还原为某种形式的能量,我们把这种形式的能量表现出的行为解释为对加速的抵抗。 这是一个由空间、时间、质量和能量(净是一些非常难以定义的东西)组成的结构,而我们正试着在这一结构的基础之上建立起一个物理体系。 狭义相对论把空间和时间结合在一起成为时空,把质量和能量结合在一起成为质能。广义相对论则是将质能与时空的几何联 系起来,形成了宇宙的结构。 理查德·费曼宣称的量子理论的“唯一的谜团”。像电子这样的基本粒子,在某些情况下会表现为在空间中沿着固定路径运动的单个局域性粒子,要么“在这里”,要么“在那里”。但是在另一种情况下,它们又会表现得像是非局域性的波,散布在空间中,似乎能够越过非常遥远的距离影响其他的粒子,它们既“在这里”又“在那里”。 质量只是无形的量子场相互作用的结果。尽管我们的物质世界中充满了坚硬而沉重的物质,但量子场的能量才是至高无上的。质量只是能量的物理表现,而不是相反。宇宙最大的统一特征是量子场的能量,而不是坚硬的、不可穿透的原子。
说明 · · · · · ·
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