請高手講解物理疑問關於相對論裡面講述的能量和質量的某種等效的問題

時間 2022-07-18 22:30:33

1樓:

你的理解有誤!所謂「質量消耗換成能量」中的「轉化」,只是形式上的,不是本質上的。實在要說質量和能量這兩者的區別,那也只是兩者給人的感覺和印象不同,本質上兩者是同一的。

自從誕生了狹義相對論,匯出了e=mcc以後,質量與能量就成了同一種東西的兩個名稱而已。可以這樣說:質量是內斂的能量,能量是外顯的質量。

關於兩者的單位不同的問題,那就像千克與磅或盎司等單位不同一樣,不過是一種習慣的不同,或者應用上方便而已,並無本質上的區別。一個最明顯的例子是:在高能粒子物理中,粒子的質量通常都不是用千克等國際單位,而是用mev——百萬電子伏特,這是一個典型的能量單位,它指一個電子在經過一百萬伏特電壓的加速後獲得的能量。

由於用mev來表示粒子的質量很方便——不必再使用十的負幾十次方千克這樣的極小數字,所以粒子物理學家基本上總是用mev來表質量,因為兩者本來就是一回事兒。

「質量損失後,你可以反過來去算獲得的能量」——這是不妥當的。動質量總是守恆的,只有靜質量才有損失;而物體一般所說的質量都應指其無時不在的動質量,而不是其僅在靜止時才呈現的靜質量。核反應中生成的所有粒子的動能部分對應的質量才是所謂質量虧損的那部分能量,如果不剔除這部分動能所對應的質量,那反應前後質量是守恆的。

「為什麼一般的物體的質量不可以利用?」準確來說應該表述為「為什麼一般的物體的質量(亦即能量)不能以外顯的動能的形式為人們所利用?」大致可以這樣理解:

質量的本質包含運動(不論是巨集觀外顯的,還是微觀內斂的),同時也包含有各種相互作用(因為力能「生出」運動或「消滅」運動,想想兩帶正電的粒子碰撞的情形……)。只要找到合適的相互作用,就能將一定比例的質量以外顯運動的形式釋放出來。化學反應對應的電磁作用能將靜能釋放出約萬分之一,核反應所對應的強作用能將靜能釋放出約百分之一,高速旋轉的黑洞能將以適當方式掠過其表面的物體的靜能的大約百分之三十都釋放出來,正反物質的幾乎是完全對稱的各類相互作用能將靜能百分之百都釋放出來。

所以,關鍵就是不易找到合適的相互作用的方式或者這種方式對人類的技術要求過高。

2樓:張才喜

你說的是質能方程啊e=mc^2

這涉及的是核聚變和裂變中的質能裝換。

鐵不可以,因為鐵還達不到裂變和聚變,只有輕核和重核材可以的。

質能等效是聚變裂變中物質損失的質量轉化為了能量,轉化的能量等於mc^2,m是損失的質量。

3樓:匿名使用者

理論上一切有質量的物體所含能量都符合愛因斯坦質能方程,但是更多的物質不能用於核能反應。因為這涉及原子核中的核子質量,比如氘,氚,鈾等,核子質量比較重,可用於核反應,但是更多的物質核子質量比較輕,目前的技術無法將其用於核反應(未來就不知道了),其中鐵fe是核子質量最輕的。

4樓:匿名使用者

一般的物體不能,因為核反應都是化學元素為250多號的元素,這些元素的原子中電子很多,所以當原子核打破後可以利用這些電子重新構成其他100多號的多電子原子,100多電子原子再打破變成50多號的原子,如此迴圈,在打破過程中質量產生虧損,釋放能量(根據e=mc平方,能量與質量成正比),而一般的物質都是40多號以下的原子,很難打破,其次,不能迴圈,所以一般的物質不能這樣.

給分,謝謝!

相對論裡的前燈效應是怎麼回事請各位高手解釋下

5樓:匿名使用者

時空就是時間與空間所構成的空間幾何形狀。就是一定時間對應一定的空間,不同時間對應不同的空間。

現在我們來思考一下:一個點「光源」在發光之前,它就是一個點(從數學邏輯上講就是不存在),當它(點光源)發光時,就形成了一個以光速c向空間對稱擴散的光球。一秒鐘後。

這個光球的體積就從零(r=0)擴散成半徑是r(=c)的光球。如果我們將這一秒鐘內的所有光球連續記錄下來。我們就會得到體積從零到半徑是c的一系列空間球體。

現在,我們在水平方向選取一時間座標軸:那麼最大光球應該位於時間是1秒處,這個位置就是靜止光源所在的位置,光球的波前就是時間起點。那麼在這個0~1的時間軸上任意一點都對應一個光球。

因此,從相對時空角度考慮:這些光球的大小不同,完全可以說是光源運動造成的:光源靜止時,光子以光速擴散,1 秒鐘形成的空間半徑是r;光源以光速運動的時候,它就是一個光子,它和光球半徑就是0,光源以不同速度u運動,所產生的光球的大小就不同

圖中以oc′為半徑的小光球就是光源以速度u運動時產生的球體。於是我們可以得到

c′2=c2+u2,整理後c′=c√(1-β2)β=u/c。c′我們叫它相對光速。就是光源以速度u運動時發出的光子速度相對於真空中光子速度的相對速度

6樓:匿名使用者

同問: 什麼叫做前燈效應啊?

相對論題目 找答案!!!

7樓:匿名使用者

問題好像不清不楚的,,,

籠統點說:兩個事件的時間間隔就是在s'系中觀察到兩個事件距離為2m發展到兩個事件為1m時的時間,,可能正也可能是負。。。。

一道物理題,關於相對論的

8樓:匿名使用者

1全部大意應該分別是 1.描述時空曲率2. 鐘慢效應的時空關係 3.等效原理4.宇宙的四維時空構造

那麼答案應該是愛因斯坦方程 時空度量 廣相假設 時空1.a 2.c 3.b 4.d

9樓:天馬行空的愛呀

1、靠山山會倒,靠人人會跑,只有自己最可靠。2、沒有人陪你走一輩子,所以你要適應孤獨,沒有人會幫你一輩子,所以你要奮鬥一生。3、與其用淚水悔恨今天,不如用汗水拼搏今天。

4、人生就像一杯沒有加糖的咖啡,喝起來是苦澀的,回味起來卻有久久不會退去的餘香。】

有關相對論的一道物理題。高手進!

10樓:

靜止時能量

= moc^2

速率為0.6c時能量

= (gamma)moc^2

= moc^2/(1-(beta)^2)^(1/2)= moc^2/(1-0.6^2)^0.5= 1.25moc^2

需要做功

= 1.25moc^2 - moc^2

= moc^2/4

11樓:匿名使用者

加速後的質量

m=m0/sqrt[1-(v/c)^2]=m0/sqrt[1-0.6^2]=m0/0.8=1.25mo

能量e0=0

ev=mv^2/2=1.25m0*(0.6c)^2/2=0.225mo*c^2

所以w=ev-e0=0.225mo*c^2

12樓:匿名使用者

以在下看來,此題嚴重錯誤。

(1):火車對地速度與相對論原理還是經典理論沒有關係,是多少就是多少。如果說火車或者地對觀察者的速度倒是與選取的理論有關。

但是題目也沒有說清楚要求的火車相對於哪一個觀察者的速度。(不動的乘客,動的乘客,地上的人?沒講清楚~)

(2):光速不變是相對論原理的重要假設之一。由於相對性原理,物理定律在各個參考系中應該保持同樣的形式;所以電動力學的四個方程組形式不變;而光速是由這些方程組推匯出的。

所以:如果假設相對性原理正確,則光速不變正確。相對論原理是建築在光速不變的假設之上的。

所以:這是不能證明的,不是由於它錯了;而是如果你承認相對論,則光速不變不證自明。

**********==

但是,就高中所需的理解而言:

(2)假設慣性參考系a中,光速為c,參考系b相對a以速度v運動,則在b中的光速,由lz寫出的那個公式,代入u=c,得v0=c。光速不變得證。

**********==

證明沒問題,只是這個證明本身就是沒有意義的。sigh~

lz要是對相對論感興趣的話,可以去看《物理世界奇遇記》,高中生是可以看懂的。

一個物理問題(瞭解相對論的進).

13樓:匿名使用者

1全部首先,棍子無法達到超光速(因杆端動質量無限增大,最終會減慢行星的自轉速度) 樓主你差點把我蒙了。。。

但是棍子可以很接近光速 在運動過程中棍子端的動質量會很大(e=mc^2大家都知道)

就產生了以下3種情況 (我為了使模型簡單些,把杆的質量全部集中於棍端,杆身沒有質量)

一、杆端質量小於等於星球的情況下,杆端象衛星一樣繞著行星運動(勻速圓周運動,杆身提供向心力)

二、當杆端質量大於行星且小於某值(不會算)的情況下,行星將和杆端形成雙子星形式的運動,即兩者有相同的公轉軸,轉動能量由行星提供。且杆端的質量越大,該公轉軸離行星越遠。

三、當杆端的質量遠大於行星時(即上面提到的某值),行星將圍繞杆端進行公轉,杆身提供向心力。

以上~樓主 再次感謝你提供的這個想法,雖然沒有成功的超越光速,但是卻給了我們很多靈感

關於補充裡的問題,我覺得有必要討論一下旋轉產生的離心力是否足夠防止中子星在不斷增加質量的情況下不塌縮,還要討論一下,如何產生如此高的離心力。這需要較深的計算,灑家木有那水平也木有那工具。。。。。怨。。。

感覺上是——中子星的旋轉的角速度應是負加速狀態,也就是說,中子星的旋轉速度並不是越來越快,也不是保持某一速度不變,而是隨質量的上升而越轉越慢(大質量的物體需要更大的能量推動其旋轉,而這些能量僅靠從外界吸收到的物質提供是不夠的)。綜上,一顆中子星無法具有超過光速的初速度的話,也就不可能在此後達到光速。

超光速情況下的空間模型很複雜,中子星的表面表現為逆因果運動(a在超過光速前一瞬間遇到了超過光速後一瞬間的a,而同一時間-空間是無法容納具有相同能量與時間-空間位置的物質,一旦接觸將發生湮滅,變成無形的能量迅速擴散到宇宙中),觀察者將看到,中子星在即將突破光速的一瞬間小了一圈(當然應該是一個**,但是為了方便理解,說成是小了一圈),於是又一次沒能突破光速。至於空間的扭曲,很難想象一個超過光速的空間是啥樣。。。。。。

14樓:匿名使用者

根據相相對論,速度超過光束時間將倒流。如果速度等於光速站在棍的端點上將時間靜止,如果超過光速理論上是時間倒流,但是就算不考慮其他因素時間也不可能倒流回你插這根棍的時間,注意是理論上。綜上棍子的速度只能接近光速,棍子的質量接近無窮大,同時星球的轉速將會被減慢,e=mc*c 星球轉速變低,星球質量變小,但是星球和棍子總體勢能將保持不變。

15樓:

有意思,不過我覺得應該是高速旋轉的天體停下來

因為速度極大時,再加速需要極大的能量(速度大時質量會增大,這個你應該懂哈),也正因為這個,有質量的物體才不能達到光速,只有無質量的光(是波)才能達到光速,速度到一定大時,再加速需要的能量是無限大,這顯然不可能,所以旋轉的天體無法提供足夠能量,那它就停下來了

這個很難講,要用數學語言來描述,很複雜,我也沒這個水平,反正速度越快扭曲越大,相信摟主也不是要搞正式研究吧

相對論裡的時間問題,希望相對論或物理高手解答

空時是四維的包括三維的空間和一維的時間,其中空間包括長,寬,高三個維度,時間只有一個維度是線型的。當物體的速度接近光速時,時間會變慢,速度越快時間越慢,達到光速時時間會靜止。如果兄弟兩人一個以光速旅行 當然有質量的物體是無法達到光速的 那他的時間會靜止根本不會度過任何時間,而他的兄弟卻渡過了好幾年了...

關於相對論鐘慢效應的疑問,相對論鐘慢效應解釋

鐘慢效應屬於狹義相對論。狹義相對論討論物體的高速運動,但並不討論物體達到高速的過程,也就是說,狹義相對論不討論加速度。再換句話說,狹義相對論是適用於慣性系之間的時空理論。關於加速度的問題,屬於廣義相對論的範疇。試想兩個人相對作高速運動,如果都作勻速直線運動,是不會再次相遇的。因此你所說的情況涉及加速...

幾道關於狹義相對論的問題,高手來

1.會2.設他的速度需達到x倍光速 x應是0.999 之類的數 由於動尺縮短,他在運動中觀察到的距離是10000 根號下 1 x平方 由速度 時間 路程,已知時間為10年,因此有 x 10 10000 根號下 1 x平方 x平方 1000000 1 x平方 x 根號下 1000000 1000001...