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运动物体的质量真的增加了吗?

科普小知识2022-10-18 11:16:31
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众所周知,著名物理学家爱因斯坦在1905年提出的狭义相对论包含了高速运动物理学的三大效应,即较短的运动长度、较慢的运动时间和较大的运动质量。其中,人们无休止地谈论的是运动的质量变大,这是由著名的质量-速度关系给出的物体质量与其运动速度之间的定量关系。

从质量-速度关系描述的情况来看,当物体的运动速度接近光速时,随着物体运动速度的进一步增加,物体的质量将显著增加,甚至达到无穷大。这样,类似黑洞的物体就会产生。随着现代高能粒子加速器等设备的发展和高能物理学的迅速发展,人们在实验室里把电子加速到光速的0.9999倍。根据质量-速度关系,电子质量的增加不到两倍。如果人们所做的实验没有错误,这至少表明质量速度关系的量化是有争议的。

运动物体的质量真的增加了吗?

高能粒子加速器

的确,在实验室观察到的电子质量随着运动速度的增加而增加。物体的质量因运动而增加是一种观察效果还是一种物理物质?我们不妨这样想,假设运动物体质量的增加确实是物理本质,根据物理学中质量的现有定义,我们将得出“运动能产生物质”的荒谬结论。

早在1948年,爱因斯坦在给普朗克的信中提到质量-速度关系是不正确的,因为其中没有质量的定义。根据现有的引力质量和惯性质量的定义,就会产生“运动产生物质”的哲学矛盾。因此,运动物体质量的增加应该只是一种观察效果,而不是真正的质量增加。