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1.3 正确理解质能关系 质量与能量是物理学中最基础的概念,人们只要翻开程守珠、江之永主编的高校教材《普通物理学》第1册(1978年9月第三版)第253页,就会看到如下叙述: 质量和能量都是物质的重要属性,质量可以通过物体的惯性和万有引力现象而显现出来,能量则通过物质系统状态变化时对外作功、传递热量等形式而显现出来。质能关系式揭示了质量和能量是不可分割的,这个公式建立了这两个属性在量值上的关系,它表示具有一定质量的物体客体也必具有和这质量相当的能量。 自从质能关系发现以后,有些物理学家错误地解释了这个公式的本质。他们把物质和质量混为一谈,把能量和物质分开,从而认为质量会转变为能量,也就表示物质会变成能量。结果是物质消灭了,流下来的只是转化着的能量。其实,这些论点是完全站不住脚的。因为第一,质量仅仅是物质的属性之一,决不能把物质和它们的属性等同起来;第二, 质量和能量在量值上的联系,决不等同于这两个量可以相互转变。事实上,在一切过程中,这两个量是分别守恒的,能量转化和守恒定律是一条普遍规律,质量守恒定律也是一条普遍规律,并没有发生什么能量向质量转变或质量向能量转变的情况。 我们从上述这段话中应该知晓:质量和能量都是物质的属性,质量和能量不可分割,具有一定质量的物体必具有和这质量相当的能量,反过来具有某种能量的物体也必具有和这能量相当的质量。由于质量和能量是完全对应的关系,人们只要引入一个换算系数K,即可将质量M与能量E之间的关系表示成E=KM 。 于是,质量的增减和能量的增减就有着相应的关系: dE = d(KM) = KdM 由于 dE = F·ds ,而 F·ds = F·Vdt = V·(Fdt) 根据牛顿第二定律的微分公式:Fdt = d(MV) = VdM + MdV 因此有:
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