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物质运动速度增加导致质量增加的现象到底是怎么一回事?

2013-09-20 22:22阅读:
物质运动速度增加导致质量增加的现象到底是怎么一回事?
马海飞
http://blog.sina.com.cn/gfis 2013920日)
爱因斯坦认为,随着物质运动速度的增加,物质本身的质量就会跟着相应增加。当物质运动的速度接近光速时,质量就会增加到接近无限大。根据这个理论,有人做了粒子加速的实验并发现,用一个恒定的能量
无法让粒子无限加速下去。也就是说,当粒子的运动速度达到一定程度后,如果想要让粒子继续加速的话,就必须增加能量(对粒子的作用力)。只有不断地给粒子施加更大的作用力才能让粒子继续加速。这个现象与爱因斯坦的理论很吻合。于是,人们就用这个实验结果来证明爱因斯坦的理论是正确的。但问题是,如果让粒子停止运动后就会发现,粒子的质量在运动前后是一样的,并没有增加质量。因为搞不请其中的奥妙,但又不能不面对事实做出解释,于是人们就凭想象,把那个在物质运动中产生出来的额外“质量”解释成为“动质量”,把物质原有的那个质量叫作静质量。“动质量”只出现在物质运动的过程中。当物质静止时就自动消失了。
然而,“动质量”的概念与“质量”原来的概念存在着不可调和的矛盾。物质的“质量”本来指的是“物体含有物质的量”。如果用原子数目来描述的话,质量就是物体含有原子数目的多少。因此,从这一点上很难理解物质的原子数目怎么可能会随着运动速度的增加而增加。更难以理解的是,就算原子数目能够随着运动速度的增加而增加,可是,当物质运动停止后,增加的那些原子怎么会不见了,它们又跑到那里去了呢?
目前,包括物理学主流在内,针对物质运动导致质量增加的问题有各种各样的解释。但没有一个是可以让人信服的。因为不能让人信服,因此每一代开始接触到这个问题的人都要重新提出同样的疑问。一代接一代,从来都没停止过。
那么,物质运动速度增加导致质量增加的现象到底是怎么一回事呢?
其实这个现象并不复杂。只要能够理解“重量”与“质量”的关系,就不难理解“动质量”与“质量”之间的关系。只要知道了“动质量”是什么,物质运动速度增加导致质量增加的现象是怎么一回事也就一目了然了。
众所周知,“重量”并不是“质量”,但有时二者是相等的。尽管如此,重量与质量之间存在着本质上的不同。“重量”是一个与物质存在环境有关的物理量。我把它叫作“环境量”。它的大小随着环境的改变而改变。相同质量的物体在地球上的不同位置其重量是不同的。在同一地点的不同高度上的重量也是不同的。更不用说,在地球上和月球上的重量当然更是不同的。然而,无论重量如何改变,物体的质量是绝对不会改变的。所以,重量是一个“过渡量”,而质量是一个“恒量”。
其实,在物质运动过程中产生出来的所谓“动质量”就是一个与“重量”类似的物理量。只不过它不是从环境的改变中产生出来的,而是从物质运动的状态中产生出来的。因此,“动质量”不是环境量,而是一个“状态量”。在很多方面“环境量”和“状态量”都具有相似之处。例如,重量和动质量都是过渡量。过渡量就是随着环境或状态的不同而临时产生出来的物理量。
为什么在粒子加速实验中用同样的作用力对同一个低速运动的粒子和高速运动的粒子产生的加速度不同呢?这个过程就好比是用同一个作用力在月球上和在地球上把同一个物体抛向上空的过程一样。在月球上可以让物体产生出比在地球上更大的加速度。反过来说,如果在地球上要让那个物体维持月球上的加速度,就必须给物体更大的作用力。同样道理,低速运动的粒子就好比是月球上的物体,高速运动的粒子就好比是地球上的物体。让高速运动的粒子产生出与低速运动粒子同样的加速度就必须要给予它更大的作用力才行。这就是为什么粒子运动速度越快就需要越大的外力来维持它加速运动的原因。由于“动质量”是一个过渡性的“状态量”,因此它随着物质运动状态的变化而变化。当物质运动停止后,它就自然消失了。
所以说,在粒子不能无限加速的实验中出现的并不是粒子质量的增加,而是“重量”的增加。所以,与其把它叫作“动质量”,不如把它叫作“动重量”更合适。“动质量”的概念很容易让人产生与质量之间的误解,最终会导致混乱。“重量”的改变不会改变质量。“动重量”的改变也不会影响质量。但是,如果用“动质量”来描述其中那个物理量的变化就很容易让人去联想到“质量”的变化。所以,应该把以往人们所说的那个“动质量”叫作“动重量”。它根本就与质量是否改变无关。
很明显,爱因斯坦的理论是错误的。他的理论扰乱了人们对质量以及物质本身的认识,使得理解自然现象变得非常困难和混乱。只要我们认清爱因斯坦理论中的那个动质量并不是质量,而是一个与重量类似的物理量,就会很容易理解与物质不能无限加速有关的所有实验结果和自然现象了。

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