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从质能方程谈起

(2011-03-27 09:15:53)
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杂谈

从质能方程谈起

      霍金先生认为,质能方程是人类获得的最伟大的方程式,E=mc^2,用最简单的形式,反映了自然世界最深刻的规律。现在,核能在全世界得到应用,成为人类可以获得的重要的能源之一。切不管相对论如何,质能方程已成为铁律,不容置疑。

物体受力并发生位移

根据 dE=Fds 并考虑能量守恒和动量守恒,可得相对论化的牛顿第二定律

从质能方程谈起
    将(1)用于均匀引力场,假定
x正方向为引力方向,可得物体的速度

从质能方程谈起

    显然,本文中的牛顿第二定律以及均匀引力场中的速度公式与经典物理学中的并不相同,我们从中学课本上学到的不符合质能方程,尤其是在高速领域,本文的这些公式却符合,无论是高速或是低速。

用什么来检验呢?

因为dE=Fds     在均匀引力场中,可得

从质能方程谈起

 

s为物体在引力场中下落(沿引力方向)的位移,如果是上升,s取负值即可

    现在假定一物体在均匀引力场中以任意的初速(包括大小和方向)自由运动,当物体下落或上升一段距离s后,用(2)(3)式算得物体的速度u,使用质能方程E=mc^2算得E2的值,与(4)式的结果比较,将得到一致的结果。请看到的朋友检验。

同样,因为物体在y方向动量守恒,当物体下落或上升一段距离s后,使用(3)式算得物体在y方向的速度,然后得出物体在y方向的动量,与物体在y方向的初始动量比较,也将得到相同的结果,所以它符合动量守恒定律。请看到的朋友检验。

       给物体做功后,物体要遵守的是能量守恒定律和动量守恒定律,而不是a=F/m。根据能量守恒定律和动量守恒定律,物体速度的变化规律,将遵守本文(1)式,比如光子,引力场不能使光子加速,这也是光速不变的原因。           

      根据(4)式,有一个有意思的结果,在均匀的引力场中,物体下落同样的高度,物体能量的变化率相同,而与速度无关。可以预见的是,即使在现实的引力场中,物体下落同样的位置,物体能量的变化率相同,同样与速度无关。这直接符合dE=Fds ,这是否预示着轨道能级呢?     

   以上的详细内容见我的百度空间和新浪博客  

http://hi.baidu.com/sxsl王卫东/home

http://hi.baidu.com/sxslwwd 

‍‍http://blog.sina.com.cn/u/1275675233

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