怎样理解爱因斯坦质能方程?

发布网友发布时间：2022-04-23 01:09

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热心网友时间：2022-05-22 06:10

E=mv²的表述有问题。
设：粒子（物体）的速度为v，动质量为M，静质量为m，光速为c，相对论总能为E，经典动能为E'。则：E=Mcc，M=m*(1-vv/cc)^(-1/2)，E'=mvv/2。
利用泰勒级数展开公式，(1-vv/cc)^(-1/2)≈1+(1/2)(vv/cc)+(3/8)(v/c)^4+……，于是，E≈mcc+(1/2)(mvv)+(3/8)(mcc)(v/c)^4+……可见，第一项是静能，第二项就是经典动能为E'，第三项以后在低速时都很小，可忽略不计。所以，低速下的动能计算同样能用质能方程，只是注意从总能中减去静能、忽略动能的高阶小量就是了。
应用mvv/2计算时，v是物体的质心速度，它不包含物体内部各组分相对于质心的运动速度，亦即物体内部分子热运动、原子内电子快速环绕运动。原子核内质子、中子的运动等等都是静能的表现，而不是物体宏观动能的表现，所以，你说的“不能够表现的那部分”就是我上面说的静能mcc。