为何质能方程中包含质量、光速?并且光速还是以平方的形式出现?
原因说来也不难,那时因为质能方程是通过数学推导得来的,归根来说,还是依靠建立狭义相对论的两个基本原理:光速不变原理、狭义相对性原理。通过这两个原理能建立洛伦兹变换,而有了洛伦兹变换则能推导出诸如钟慢尺缩、质量增加、质能方程等结论。
至于洛伦兹变换是如何推导出来,有机会我会写一篇文章进行介绍,但今天我们就来简单了解一下质能方程的由来,这样就能明白为什么会出现质量、光速平方这两项了
见下图
这就从动能角度来推导出质能方程的简单过程,这一点从开头的ab两项就看出,动能等于力乘位移,而这个方法得出的直接结论就是:物体的动能=其运动时具有的能量-其静止时具有的能量,当然了,如果物体的速度远小于光速,那么这个动能表达式就可以退化为牛顿力学中的1/2mv^2。
因此,为何质能方程中是以光速平方而不是立方啥的,原因就是建立狭义相对论的两条基本原理,因为这是一个因果关系,没有这两条基本原理,就不会有狭义相对论,那自然也就没有质能方程一说。
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