时刻和空间是两个看似毫不相关的概念,但事实上却是一个不可分割的全体。
从理论上来讲,时刻和空间的存在都依赖于物质,时刻的实质是量子态计数,也便是物质的运动和改变,而空间则是物质改变的结构出现,所以二者的实质都是物质,天然也就不可分割。
在狭义相对论所描绘的钟慢效应和尺缩效应中,时刻与空间的联络被再一次证明。高速运动的物体时刻消逝速度会变慢,而长度会缩短,可见运动关于时刻和空间具有同步的影响。像时刻和空间这样看似并不相关,实际上却是一体的还有质量和能量。
质量和能量放在一同被称为质能,而说到质能,咱们就会想到质能方程,而说到质能方程,咱们很简单就会想到提出质能方程的爱因斯坦。
很多人误解了爱因斯坦,也误解了质能方程,他们以为质能方程说明晰质量和能量能够彼此转化,而事实上这种说法是过错的,质量和能量无法彼此转化,由于二者根本便是一个全体,又何来转化呢?在质能方程中,这一点体现的极为清晰,质量等价于能量。正是由于质量守恒、能量守恒,所以才有了质能守恒。为了便于了解,咱们仍是能够从物质运动的视点去考虑这个问题。
咱们知道,任何运动中的物体都是具有动能的,而动能的巨细和物体运动的速度出现正比联系。
另一方面,从相对论可知,任何具有质量的物体在运动的进程中会发生一个惯性质量,运动速度越快,惯性质量就越大。这是一件有意思的工作,一个物体运动越快,动能就越大,也便是说它的能量就越大,一起质量也就越大。
而事实上这个物体的质量和能量是一回事。咱们能够这样说,质量和能量实际上是关于同一事物的两种丈量方法。咱们误解质量和能量是两个概念,乃至误解质量和能量能够彼此转化,这与实际中的一些现象是休戚相关的。
炸弹爆破最简单导致咱们对质量和能量的概念发生误解,由于在爆破往后,本来爆破物的质量确实是削减了。
面临这种现象咱们很天然的就会联想到质量转化为了能量。但实际上不是这样的,咱们能够进行这样一个试验,便是将爆破物放在一个彻底密封的容器中引爆,没有任何物质能够从这个容器中走漏而出。
引爆后再次丈量容器的分量,就会发现其分量是不变的。这说明能量和质量之间是等价联系,并不是转化联系,每单位的能量都对应着相应的质量,所以能量削减,质量必定下降,质量下降,能量必定削减。
质量为什么会等价于能量?或者说两者为什么是一致的呢?
咱们能够从高能物理中找到较易了解的答案。在高能物理中,物质的质量首要来源于捆绑夸克的强彼此作用输出的能量。浅显一点来说,便是物质运动的能量便是物质质量的实质。
并且物质运动的能量并非物质的悉数质量,由于经过核算会发现物质的质量要比物质运动的能量多上那么一点点,而那一点点则来源于非什物的场,详细一点来说便是粒子和希格斯场之间的彼此作用。总结一下,物质的质量等于物质运动的能量加上非什物的场,两者是同一事物的两种不同体现,或者说两种计量方法,总归,能量便是质量。