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論證物體的能量改變質量一定改變

由 原創理論研究與探索 發表于 娛樂2023-01-29
簡介舉例三:假設質量為1kg的物體,人為讓它速度增加了100ms,假設1kg的物體的其它性質均未改變,那麼1kg的物體能量的變化為:ΔE=mΔv^2=10^4J,Δm=ΔEc^2=1

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論證物體的能量改變質量一定改變

我在《論證任何物體的能量都等於質量和自身速度平方的乘積》一文中論述,任何物體的能量都等於:E=mv^2,其中m是物體的質量、v是物體運動的速度。愛因斯坦質能方程論述的能量是能量的特例,是光速運動物體的能量的表示方法——mc^2,即是能量表達式中的v=c的情況,c是光速,是速度的極限。

根據愛因斯坦質能方程,E= mc^2,我們知道,物體的質量改變(損失),能量一定改變,變化(損失)的質量的能量是mc^2,已經達成了共識,被公認是正確的。其實,損失的質量轉化的能量加速剩餘質量的能量,根據能量守恆定律,兩者的能量應該是相等的。質量的變化能量一定會變化。那麼物體的能量改變,質量一定會改變嗎?我的回答是肯定的,即物體的能量改變,質量一定改變。論述、分析如下:

根據我論證的任何物體的能量都是:E=mv^2。假設E的變化是ΔE,如果v沒有變化,物體的性質(溫度、形變等)都沒有改變,那麼只能是質量變化,質量的變化一定遵循愛因斯坦質能方程,即質量的變化量是:Δm=ΔE/c^2,其中Δm是質量的變化量、c是光速。通常情況下,能量的變化引起質量的變化很微小,讓我們誤認為質量沒有改變,可以說,質量的改變不會影響我們的計算結果(即我們研究問題的精度之內),不會影響我們認為質量不變的情況下,研究、總結的定律、規律。下面推理、舉例說明:

二、速度的變化引起質量、能量變化的規律

我在《論證任何物體的能量都等於質量和自身速度平方的乘積》一文中論述,宇宙存在在動態恆等式:宇宙一定存在動態恆等式:mv^2=m1c^2,其中m是宇宙現在的質量、v是宇宙現在的速度,m1是宇宙損失的質量、c是光速。這一規律也適用於其它的物體,也就是說,獨立的物體也遵循:mv^2=m1c^2——(1),這一規律。此時m是物體現在的質量、v是物體現在的速度,m1是物體損失的質量——物體質量的變化量、c是光速。利用合分比定律變式(1)可得:m1/(m1+m)=v^2/(v^2+c^2),m1= (m1+m)v^2/(v^2+c^2)。物體由於速度的變化,質量變化的比例為:m1/(m1+m)= v^2/(v^2+c^2),我們可以得出結論:當物體的速度變化遠小於光速時,物體的質量變化很小,計算精度要求不是特別高的情況下,可以認為質量是不變的,通常情況下,不影響我們研究認為物體質量不變,總結的物體的變化規律。這個結論也適用於人為干預下的物體由於速度的變化,引起質量變化的情況。通常情況下,我們能使物體速度的變化,也遠遠小於光速,所以通常情況下,物體由於速度的變化引起質量的變化可以忽略不計。速度的變化引起質量的變化的本質是:由於速度的變化,影響到物質內部基本粒子的繞轉速度變化導致的質量變化。

總之,通常情況下,能量的變化引起質量的變化是很小的,研究物理規律時,可以認為不變。基於上面的推理結論,繼續論證如下:

二、存在認為干預的情形

舉例一:假設mkg的水,溫度從攝氏零度被加熱到攝氏100度,假設mkg水的除質量外,其它性質均未變化,水的比熱容c=4。2×10^3J/kg℃,我們按照現有理論計算mkg的水能量的變化為:ΔE=cmΔt=4。2×10^5mJ,Δm=ΔE/c^2=4。2×10^5m/c^2。我們再計算一下,增加了原來的百分之幾,Δm/m=4。2×10^5m/c^2/m=4。17×10^-12=4。17×10^-10%,幾乎是不變的,也就是說,1kg水,溫度升高100℃,質量增加了4。17×10^-12kg,幾乎是檢測不到質量的變化。下面的兩個例子,為例計算方便,也不影響理論規律的討論,我取質量是1kg的物體研究。

舉例二:1kg的彈簧,假設它的勁度係數是:k=100N/m,彈簧長度的變化量為:Δx=1m,彈簧的其它性質均未改變,1kg的彈簧能量增加了:ΔE=kΔx^2/2=50J。Δm=ΔE/c^2=50/(3×10^8)^2=5。6×10^-16kg, 1kg的彈簧能量變化了:50J,質量變化了5。6×10^-16kg,幾乎是不變的,即增加了原來質量的5。6×10^-14%,增加量很小,幾乎不影響我們認為質量不變,對物理規律的研究、計算。

舉例三:假設質量為1kg的物體,人為讓它速度增加了100m/s,假設1kg的物體的其它性質均未改變,那麼1kg的物體能量的變化為:ΔE=mΔv^2=10^4J,Δm=ΔE/c^2=1。1×10^-13kg,即物體的速度人為讓它增加了100m/s,質量增加了原來的1。1×10^-11%。我們可以看出速度變化較大,而質量因為速度的改變很小,所以我們在討論低速運動的物體,可以認為質量不會因為速度的改變而改變。

特例:當我們把一質量為m物體從靜止加速到光速c時,物體質量的變化量為:Δm=ΔE/c^2=mc^2/ c^2=m,也就是說,即使物體的速度變化量是光速,質量只能增加原來質量的一倍,即靜止質量為m的物體,加速到光速運動,質量變為2m,而不是愛因斯坦所說的光速運動的物體質量無窮大。

結論:物體的能量改變質量一定改變。通常情況下,物體的能量改變,引起的質量改變很小,在研究物體運動規律時,可以認為質量不變。是可以認為質量不變,並不是質量沒有變化。其實,物體的質量在時刻改變,只是變化的比例很小罷了。

特別指出:對於宇宙質量特別大、運動速度也很大、存在時間很長,能量的變化,引起質量的變化也是很明顯的。

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