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正文 第33節

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日期:2014-12-16 17:25:00

更新繼續 與上一篇相隔好遠啊 眺望~~

關於時空的謎團還有許多未曾剝開,但此刻請暫時把目光移回力學最核心的概念——質量——上來,它的本質究竟是什麼呢?運動中憑空增加的那一部分質量到底來自哪裡?難道宇宙中真有免費的午餐?

要理解質量的本質,首先得仔細研究一下牛頓在力之海洋中為我們找到的那個珍貴的不變數p,當時空在物體高速執行的狀態下發生乾坤大挪移時,物體本身的動量p卻紋絲不動搖。那麼如何才能改變物體的動量呢?沒錯,施加外力。打破物體原先的勻速狀態,也就毀掉了伽利略等效性的基礎。沿物體的運動方向給它一個推力,此時,動量p必將增大。根據p=mv,可以預期兩種效果:其一,質量增加;其二,運動速率加快。不論發生怎樣的變化,從宏觀上來說,都體現著力對時間的積累效應。

而力既然能對時間產生影響,空間自然也逃不出它的手掌心。相應地,施加在時間之上的同一個力,對空間所產生的積累效應即是動能E。高速運動的物體,其體內蘊含的能量可以寫作:

E=γmc^2

由附錄一中推導過程,最終可得:

E≈mc^2+ mv^2/2

mv^2/2,牛頓如果看到方程中浮現出這一項大概會高興得從睡夢中笑醒吧,他心愛的動能在狹義相對論中又復活了!當物體運動起來,就時刻懷揣著(mc^2+mv^2/2)的能量,這是力在空間的積累效應賜予它的神秘禮物,同時也是牛頓在二百三十九年前所做的預言,雖然式中多了個奇怪的“字首”。

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