爱因斯坦的质能方程式根据什么推导出来的?

2025-03-04 04:57:00
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回答1:

我们都知道,爱因斯坦质能方程的建立使制造核弹、原子弹等国之重器变成了可能,这样一个重要的公式,它的推导过程可是相当简单。

任何一种情况下,合力F对物体运动功均是W=∫Fdx,根据合力的定义F=dP/dt,P=m0cv/√(c²-v²),m0是静止质量,c是真空中光速,v是物体速度,P、F、x、v均代矢量,我们接着又能得出W=∫(dP/dt)dx=∫vdP。

设P'始终是在v所在直线上动量P的分量大小,则P'=|P|=m0c|v|/√(c²-|v|²)。速度v和动量P间的夹角设为θ,则W=∫|v||dP|cosθ=∫|v|dP'=m0c∫|v|d[|v|/√(c²-v²)],令u=|v|/√(c²-|v|²),则|v|=uc/√(u²+1)。

设物体的速度大小从0增大到|v|,则u从0变为|v|/√(c²-v²),W=m0c∫[uc/√(u²+1)]du=m0c[√(u²+1)-1]=m0c²[c/√(c²-v²)-1]。再根据动能定理,可知W=Ek-0,则Ek=m0c²[c/√(c²-v²)-1]。

由质速关系可知,相对于参考系速度为v的物体被测得的质量为m=m0c/√(c²-v²),则Ek=mc²-m0c²,可假定m0c²是物体相对于参考系静止时所具有的能量,则m0c²+Ek可理解为物体的运动产生的能量加上物体静止时本身具有的质量。这样便可推出爱因斯坦质能方程E=mc²。

由于物体的总能量无法测量,所以只能根据经验来证实上式的准确性。后来的科学家们也告诉了我们,这个式子是正确的。

回答2:

是根据他提出的假设以及一些物理现象,

回答3:

是根据铀元素的核聚变推导的。

回答4:

毕竟这是它们不断的努力成功的啊

回答5:

是根据一些假说以及具有的物理现象