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为什么E=mc2,而不是E=0.5mc2 物体的动能为0.5mv2,为什么得出这样一个结果? 物体能够达到v的速度,是因为它受到的力=mv/t,并在t时间段里因为受力而不断作匀加速运动,通过了S=0.5×(初速度+末速度)×t=0.5×(0+v)×t=0.5vt的距离。 如果物体变成的光是因为外力推动而达到c速,那么E应该等于0.5mc2。 但是,物体变成光并没有外力的推动,而是自身能量的转变而来。所以,它的初速度不是0,而是c。通过的距离就是S=0.5×(初速度+末速度)×t=0.5×(c+c)×t=ct。于是物体变成光后的动能就是mc/t×ct=mc2。 这也证明了爱因斯坦根据多普勒效应提出的光速不变在静系里是正确的。洛伦兹变换是根据光速相对不变的式子推导出来的,通过它能够推导出mc2也就不奇怪了。 当然现在的教科书对光速不变原理的解释就不对了,因为它认为光可以同时对许多参照系保持相同的速度。 |
