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通俗的部分理解狭义相对论
用经典物理部分解释狭义相对论,通俗的理解相对论。运动物体的质量与运动物体静止质量及运动物体的速率大小有关,这是狭义相对论的内容,在这个内容基础上我们通俗理解狭义相对论的时间与长度。根据狭义相对论,高速运动的物体质量会相对静止质量增加许多,越接近光速,质量增加的就越多,无限接近光速时,物体质量无限大。
高速运动物体内部时间变慢的经典物理解释,运动物体速度增加到某个速度时,如果此时物体质量是静止时的2倍,根据运动物体内部物质的动量守恒定律或角动量守恒定律(公式M1V1=M2V2,变形得M1/ M2= V2/ V1,动量守恒定律显示物质质量与速度互为反比关系),可以判断运动物体内部所有物质的运动速度会下降到原来的50%,这会导致时间变慢一半,这个高速运动物体内部的一秒种会是静止状态下一秒种的2倍。以此类推,如果运动物体质量是静止时候质量的n倍,根据运动物体内部物质的动量守恒定律或角动量守恒定律,可以判断运动物体内部所有物质的运动速度会下降到原来的1/n,高速运动物体内部的一秒种会是静止状态下一秒种的n倍。
高速运动物体内部物质电子的角动量为E=RMV,角动量守恒,E取决于电子实际的角动量,R为半径,M为电子质量。向心力为F=MV2/R,电子与原子核的电磁力为F=Q1Q2/R2,向心力大小等于电子与原子核的电磁力。根据以上公式可以得到MR=E2/ Q1Q2,电量不随着运动速度改变, Q1Q2是恒值,动量E也是恒值,E2/ Q1Q2是恒值。由MR是恒值,可知道质量M与半径R成反比关系。质量越大,半径越小,这似乎可以解释长度缩短效应。
高速运动物体内部长度缩短的经典物理解释,运动物体速度增加到某个速度时,如果此时物体质量是静止时的2倍,根据运动物体内部原子的角动量守恒定律,以及电子与原子核的作用原理,可以判断运动物体内部的原子的半径会减少到原来的50%,这会导致运动物体物质萎缩,这个高速运动物体内部物质的长度或高度或宽度会下降到原来的50%。以此类推,运动物体速度增加到某个速度时,如果此时物体质量是静止时的n倍,根据运动物体内部原子的角动量守恒定律,以及电子与原子核的作用原理,可以判断运动物体内部的原子的半径会减少到原来的1/n,这会导致运动物体物质萎缩,这个高速运动物体内部物质的长度或高度或宽度会下降到原来的1/n,这个高速运动物体的体积会减少到原来的1/n3。
物体运动速度增加,物体质量也会跟着增加,这种质量的增加是内部物质的均衡增加,比如内部的电子质量会增加,原子核质量会增加,原子质量会增加。这些电子或原子存在一定的动量,也存在一定的动能。这些电子或原子的质量随着这个物体运动速度的增加而增加,其动量应该守恒,原子或电子动量的守恒意味着原子或电子运动速度的变慢,也意味着原子或电子动能在减小,这个电子或原子动能究竟是怎样减小的,通过什么模式减小动能,比如是通过辐射什么减小动能。电子也许是通过辐射电磁波减少动能,其它不带电的物质是通过什么减少动能呢?
动能的下降意味着温度的下降,高速运动物体温度会随着速度的增加而下降。高速运动物体质量倍增,会导致动能减半,意味着温度下降一半。 |