​爱因斯坦的质能方程可以算是世界上最著名的方程了,它的出现给原子弹提供了理论基础。无论你是否懂得相对论,你都能知道损失一定的质量就能换来巨大的能量。在相对论中,当物体的速度增大时,它的质量也会随之增大,这称之为动质量;与之相对的处于静止的质量就叫做静质量。动质量和静质量之间也是满足洛伦兹变换的。

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虽然动质量也包含着“质量”两个字,但是在主流的相对论中,它根本不是质量。提出这个想法最著名的物理学家之一应该算是苏联犹太人朗道了。他指出,质量本身是个标量,但是动质量和能量之间就只差了一个光速的平方,从本质上来讲它其实就是个能量,而能量在相对论中是四维动量的一个分量,它不是标量。因此,动质量不是质量。

这个想法得到了相对论创始人爱因斯坦的默认。当时,爱因斯坦在私下写给朗道的一封信中表示,它可以接受动质量不是质量的想法。但是,爱因斯坦从来没在公开场合表示过这件事,因为他知道,如果质量不再是标量,那么会导致很多问题的发生,相对论的计算会变得更加复杂。

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如果把动质量从质量范围中剔除,也会导致许多物理定律不再成立。质量守恒定律告诉我们,在任何孤立系统中,不管发生什么变化或过程,其总质量总是不变的。我们知道把质量转变为能量的最高效率的方法是,让正-反粒子互相湮灭。所谓正-反粒子是指质量相同、带电量不同的粒子,如电子和正电子,当它们湮灭的时候,就会释放出静止质量为零的光子能量。发生物理变化前总质量为2m,发生变化后质量就变成零了,这显然违反了质量守恒。很多物理学家也是根据这一点反对朗道的说法。

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粒子物理学家更不能同意这种说法了。我们知道物质是由原子组成的,而原子更是由一些更基本的粒子组成。根据海森堡的测不准原理,我们不能同时精确知道粒子的位置和动量,这意味着这些基本粒子都是处于运动状态的。实际上,我们所知道的物体的静质量是由基本粒子的动质量组合而成。如果动质量不是质量,那么它又如何能组成静质量呢?

其实这两种想法都有它们的道理,且都是从各自领域出发而得到的结论。因此,如何看待这件事,我们要根据实际出发,根据你的需要选择更为合适的想法。

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