关于狭义相对论的几个结论
北京航空航天大学,程浩
摘要:本文深刻揭示了动量和质量、能量的关系,可作为质能方程的补充和拓展.
关键字:相对论,动量,能量
正文
结论一.
⎰⎰=m
m p tdt du uc 002 (1)
推导:根据420222c m p c E +=及2mc E =得()2220
2p c m m =-即⎰⎰=m m p
tdt du uc 00222两边约去2即得上式.
结论二.
dm dp p mc E ==2
(2) 推导:()22202p c m m =-两边对m 求导得dm
dp p mc 222=两边约去2即得. 结论三.
dv
d E p γγ3= (3) 推导:
dv d E dv d d d E dv d E dv c v d c m c
v v m p γγγγγγγ3022202201111=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-=
结论四.
dv dE p 21γ=
(4) 推导:由dv
d E p γγ3=及0E E γ=得 dv dE dv dE E E dv dE E E E dv E E d E E E dv d E p 22200230030311γγγ===⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛== 结论五.
dv dp c E 22γ= (5)
推导:由2201c v m m -=得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2202
21m m c v 两边对m 求导得320222m m c dm dv v =进而有v m c m dm dv 32
2
0=,结合dm dp p E =,有 dv dp c dv dp m c m dv dp v m c m p dm dv dv dp p dm dp p E 22222
03220γ===== 结论六.
E
p c dp dE 2= (6)
推导:(4)式和(5)式相除即可得到.
结论七.我们可从(4)式反推回2mc E =.
推导:由2201c v m m -=得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2202
21m m c v 两边对v 求导得dv dm m m c v 320222=进而有2203c
m v m dv dm =,结合dv dE p 21γ=,于是 dm
dE c p dm dE c m v m dv dm dm dE dv dE p 22203222111====γγγ 从dm
dE c p p 2=得2c dm dE =故2mc E = 结束语
(1)-(6)式深刻揭示了动量和质量、能量的关系,故可作为质能方程2mc E =的补充和拓展,具有一定的意义.其中(4)式和(5)式具有很高的对称性,在反映物理本质的同时也体现了物理的美.(6)式将(4)式和(5)式完美地统一起来,让人感觉美不胜收,而且正如质量和能量以光速c 联系,能量和动量也以光速c 联系了起来,实在是妙不可言(笔者在推得此式时也不由得拍案叫绝)。
参考文献
无。