第124章 解釋三：質能方程，橫空出世！震驚眾人！

 證明完動量守恆定律在相對論中依然成立後，李奇維沒有停下，他繼續說道：“同理，能量也是如此。” 

 “普朗克教授所謂的能量指的就是動能，物體運動後所具有的能量。” 

 “按照牛頓力學的定義，動能的表達方式為【e=1\/2mv2】。” 

 “一個質量為m的小滑塊靜止在地面，則它的動能為0。” 

 “當我們用恆力f去推動滑塊，滑塊移動了距離s，然後均勻加速到速度v。” 

 “如果我們計算力f在距離s上做的功，會發現它正好等於滑塊的動能1\/2mv2。” 

 “這也是動能定理的內容，即外力對物體做的功，等於物體的動能改變量。” 

 “如果想要經過LQw變換後，依然滿足守恆，則動能需要經過以下改變。” 

 “首先，我們用【力乘以位移】來計算外力的功，即【e=fs】。” 

 “雖然力f可以用【f=ma】表示，但是剛剛我已經推導了相對論中的新動量定義。” 

 “所以，我用動量的變化率【△p\/△t】表示f。” 

 “這樣可以節省大量的運算，而且符合邏輯。” 

 “前面我們假設力f是不變的，滑塊在做均勻加速運動，但這只是一種特例。” 

 “為了保證普適性，我們假設f和s在變化，則這裡還需要用到微積分。” 

 “如圖所示，我要開始計算了。” 

 “咔咔咔、咔咔咔...” 

 “經過計算後，我就得到了在相對論中，新動能的定義方式。” 

 在眾人起初不在意，然後漸漸皺眉，最後瞪大雙眼的震驚下。 

 李奇維最後推導出來的公式為：【e=γmc2-mc2】。 

 他繼續解釋道：“這就是堅持相對論的基本原理，認為物理定律應該滿足LQw變換後，得出的新動能定義。” 

 “這個公式中，γ稱為相對論因子，與物體的速度v有關，γ=1\/√（1-v2\/c2）。” 

 “我知道，大家可能不太習慣這種動能的表示方法。” 

 “但是，牛頓力學就是相對論的近似，不信你們看。” 

 “我只要將γ進行泰勒展開，一階...二階...” 

 “成了，這時候就變成了我們熟悉的牛頓力學定義的動能形式：e=1\/2mv2。” 

 “這證明了，牛頓力學動能只是相對論動能的二階近似。” 

 “m依然是我們知道的質量，是一個不隨速度和參考系變化而變化的物理量。” 

 “而e就是物體因為運動，而具有的動能。” 

 “仔細看這個公式，如果當物體的速度v等於0時，那麼γ就等於1。” 

 “動能就變成e=mc2-mc2=0。即靜止物體的動能為0，這很符合我們的認知。” 

 “但是，當物體速度逐漸增大時，相對論因子γ就開始大於1。” 

 “γmc2與mc2的差值越來越大，結果就是物體的動能不斷增大。” 

 “mc2可以理解為質量為m的物體在靜止時具有的能量，我把它簡稱為【靜能】。” 

 “而e是物體的動能，動能加靜能自然就是物體的總能量。” 

 “即：【e+mc2=γmc2】，γmc2就是物體因為運動，而具有的總能量。” 

 “當然，如果我們把方程換個形式，也可以理解為物體的質量會隨著速度增大而增大。” 

 “但我認為這種理解，會丟失某些重要的物理信息。” 

 “所以，經過以上的推導後，我們可以得到一個簡約的公式。” 

 “一個靜止的物體依然具有能量，統稱為靜能。” 

 “且物體的靜能與質量有對應關係，即【e=mc2】，c為光速。” 

 “我把這個方程叫做【質能方程】。” 

 當這個著名的方程，被李奇維通過相對論循序漸進推出來後。 

 “嘶！” 

 無數人倒吸一口涼氣。 

 “轟！” 

 緊接著就是會場內徹底沸騰。 

 所有人都看著那個彷彿上帝親手寫下的公式。 

 內心止不住瘋狂吶喊： 

 什麼情況？ 

 能量和質量不應該是相互獨立的概念嗎？ 

 怎麼會有等式關係。 

 這與牛頓力學根本不符合。 

 在牛頓力學中，物體靜止時，能量為0才對。 

 “不可能，絕對不可能。” 

 “這豈不是說質量可以轉換成能量？” 

 按照這個公式，一個物體哪怕在靜止時，依然具有能量，而且能量大小還與質量有關。 

 最關鍵的是，還要乘以一個光速的平方，這是什麼概念？ 

 那豈不是說，一個小小的蘋果，其蘊含的能量就是一個天文數字了？