爱因斯坦的质能方程式是怎么来的（我们该如何理解爱因斯坦质能方程）

爱因斯坦的质能方程式是怎么来的（我们该如何理解爱因斯坦质能方程）爱氏质能方程，一般有以下三种表达。反过来讲，一束光子在真空中传播，其静止质量是0，但由于它们有运动能量，因此它们也有质量。首先大家要知道的是——爱因斯坦这个公式是从狭义相对论中推得的。也就是必须基于狭义相对论的两个前提：光速不变和狭义相对性原理。该公式表明物体相对于一个参照系静止时仍然有能量，这是违反牛顿系统的，因为在牛顿系统中，静止的物体是没有能量的。这就是为什么物体的质量被称为静止质量。公式中的E可以看成是物体总能量，它与物体总质量（该质量包括静止质量和运动所带来的质量）成正比，只有当物体静止时，它才与物体的（静止）质量（牛顿系统中的'质量'）成正比。这也表明物体的总质量和静止质量不同。独立学者灵遁者物理宇宙科普书籍《变化》电子版在灵遁者淘宝有。

“追求科学事业是需要勇敢的”，这是伽利略的一句话。我所做的思考谈不上科学事业，更谈不上贡献。

我一直清晰的给自己定义是“叶公好龙”。但我所做的思考是有意义的，不去思考才是无意义的。

追求任何东西都是需要勇敢的，你一定要有这个认识。生命很短，害怕是没有用的。我们冒着生命危险来到世界上，就意味着冒着生命危险离开世界。

质能方程表述如下：E=MC²。其中，E是能量，单位是焦耳（J）。M是质量，单位是千克（Kg）。C是真空中光速(m/s)，c=299792458m/s

首先大家要知道的是——爱因斯坦这个公式是从狭义相对论中推得的。也就是必须基于狭义相对论的两个前提：光速不变和狭义相对性原理。该公式表明物体相对于一个参照系静止时仍然有能量，这是违反牛顿系统的，因为在牛顿系统中，静止的物体是没有能量的。这就是为什么物体的质量被称为静止质量。

公式中的E可以看成是物体总能量，它与物体总质量（该质量包括静止质量和运动所带来的质量）成正比，只有当物体静止时，它才与物体的（静止）质量（牛顿系统中的'质量'）成正比。这也表明物体的总质量和静止质量不同。

独立学者灵遁者物理宇宙科普书籍《变化》电子版在灵遁者淘宝有。

反过来讲，一束光子在真空中传播，其静止质量是0，但由于它们有运动能量，因此它们也有质量。

爱氏质能方程，一般有以下三种表达。

表达形式1：E0=M0C2 。式中的M0为物体的静止质量，E0为物体的静止能量。中学物理教材中所讲的质能方程含义与此表达式相同，通常简写为E=MC²。

表达形式2：Ev=MvC²。Mv为随运动速度增大而增大了的质量。Ev为物体运动时的能量，即物体的静止能量和动能之和。

表达形式3：ΔE=ΔMvC²。式中的Δm通常为物体静止质量的变化，即质量亏损。ΔE为物体静止能量的变化。实际上这种表达形式是表达形式1的微分形式。

注意有些术语使用中，质量单指静止质量，因为总质量和能量是等价的概念。若m指代静止质量，则公式应改写为E=MC²。

而，因此， ym也就是总质量的表达式，其中 y 为洛伦兹因子。

我们都知道这个等式源于爱因斯坦对于物体惯性和它自身能量关系的研究。研究的著名结论就是物体质量实际上就是它自身能量的量度。为了便于理解此关系的重要性，可以比较一下电磁力和引力。

电磁学理论认为，能量包含于与力相关而与电荷无关的场（电场和磁场）中。在万有引力理论中，能量包含于物质本身。因此物质质量能够使时空扭曲。

这个方程对于原子弹的发展是关键性的。

物体的静止能量是它的总内能，包括分子运动的动能、分子间相互作用的

势能、使原子与原子结合在一起的化学能、原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能，以及原子核内质子、中子的结合能…….物体静止能量的揭示是相对论最重要的推论之一，它指出，静止粒子内部仍然存在着运动。一定质量的粒子具有一定的内部运动能量，反过来，带有一定内部运动能量的粒子就表现出有一定的惯性质量。

在基本粒子转化过程中，有可能把粒子内部蕴藏着的全部静止能量释放出来，变为可以利用的动能。例如，当π介子衰变为两个光子时，由于光子的静止质量为零而没有静止能量，所以，π介子内部蕴藏着的是全部静止能量。

守恒定律

:在一个孤立系统内，所有粒子的相对论动能与静能之和在相互作用过程中保持不变，称为质能守恒定律。

在相对论里，质能公式描述了质量与能量存在固定关系。在经典力学中，质量和能量之间是相互独立、没有关系的，但在相对论力学中，能量和质量只不过是物体力学性质的两个不同方面而已。这样，在相对论中质量这一概念的外延就被大大地扩展了。

爱因斯坦指出：“如果有一物体以辐射形式放出能量ΔE，那么它的质量就要减少

至于物体所失去的能量是否恰好变成辐射能，在这里显然是无关紧要的，于是我们被引到了这样一个更加普遍的结论上来。物体的质量是它所含能量的量度。他还指出这个结果有着特殊的理论重要性，因为在这个结果中，惯性质量和能量以同一种东西的姿态出现……我们无论如何也不可能明确地区分体系的‘真实’质量和‘表现’质量。把任何惯性质量理解为能量的一种储藏，看来要自然得多。

这样，原来在经典力学中彼此独立的质量守恒和能量守恒定律结合起来，成了统一的“质能守恒定律”，它充分反映了物质和运动的统一性。质能方程说明，质量和能量是不可分割而联系着的。一方面，任何物质系统既可用质量m来标志它的数量，也可用能量E来标志它的数量；另一方面，一个系统的能量减少时，其质量也相应减少，另一个系统接受而增加了能量时，其质量也相应地增加。

爱氏的贡献不仅仅是质能方程所揭示的能量与质量的关系。更是延伸了人们对于惯性的认识。这我在此书的开头，论证引力是惯性源泉的时候，就提到了。即能量具有惯性是爱氏的贡献。

而我关于惯性的思考，在第四十九章，列出了以下几点：

1、任何过程要考虑时间，考虑时间就要涉及速度。速度的上限是光速。所以惯性作用的速度也是光速。超距作用不可想象，没有理论基础，也没有实质想象的实验，包括量子纠缠也不算。

2、任何具有质量的物质具有惯性，任何具有能量的东西也具有惯性。能量本身就是具有惯性的。就说明这是一种普遍的性质。就要考虑到物质或能量的整体。而这样东西就是时空，就是引力场。惯性与距离无关，因为这是一种性质。我们不能说A物质对B物质的惯性是多少。没有这样的说法。我们只是说A物质的惯性怎样，B物质的惯性咋样？说惯性作用的速度是光速，是说物体抵抗运动状态改变的速度是光速。但有一个不争的事实是——任何时候，物体都具有惯性。也就是从某种意义上来说，任何物体在任何时刻，都处于在抵抗运动状态改变态中，且这种反应速度是光速。就好比一个静止的杯子，它在以“光速”保持静止的这样的状态。这种思维带来一种“变态”情况，就是任何静止和运动的物体，都处于隐形“光速”中。所以爱氏的光速不变理论，是真理！就是这一点，才是惯性让人难以想象的地方！但一定要明白，这种光速不变的性质是由于时空赋予的。我曾经就此写过文章。在这里就不展开讨论了。

再重复一遍，任何物体在任何时刻，都以光速来抵抗运动状态的改变！即都以“光速”来保持原来运动状态的性质，就是惯性。这才是惯性的真面目！但惯性的本质是引力场，是时空。即我常说的引力是惯性的源泉。大家此刻看看爱氏质能方程E=MC²。这里本身就包含有光速，这不是偶然。再看看E0=M0C2。静止质量的物体也是有能量的。而且式中的的光速，是真实的！这也是我为何要一再告诉大家，重新去认识惯性，重新去理解惯性。

我们的认识还没有完。我们很早就知道了惯性质量和引力质量相等。但很多人认为是偶然。我相信看了此书，你就不会这样认为了。引力还是惯性的源泉，是引力质量和惯性质量相等的根本原因。

而引力的本质是时空，不是时空弯曲。那么牛顿引力和爱氏引力理论的区别是什么？两者没有对错，但爱氏理论更彻底，适用范围更广。但牛顿引力是更方便我们理解的，只要上过高中，就懂了。而爱氏理论，却不是这样的。

我可以用一个类比，来给大家展示两者的区别。两者就好比点和体的区别。牛顿引力是“点”，而爱氏引力是“整体”。

3、根据上面的思考，我们可以得出。惯性大小其实和距离没有关系。因为这是一种性质，处于引力场中的物体，都具有这种性质。你对于地球的惯性是多大，那么对于其他星球而言也是多大。

4、引力质量和惯性质量相等的根本原因，就在于他们同属一个体系的东西。那就是“引力理论体系”。都与引力场有关。都以质量为量化衡量的标准。惯性强调“自身”状态是咋样的，而引力强调“与它物”的作用状态是咋样的。与其他物体的作用状态，就必须考虑距离，和引力常数。这是引力和惯性的区别。

5、所以狭义相对性原理和广义相对性原理是没有错的，也是基于此的。引力场中，物体惯性的存在与参考系无关！因为惯性的“光速”作用是恒定的。所以一切坐标系（包括非惯性系）都是平权的，即客观的真实的物理规律，应该在任意坐标系下均有效。我不知道爱氏本人，是否也思考到关于惯性的这点认识。但他一定是通过引力质量和惯性质量相等去认识狭义相对性原理和广义相对性原理的。

6、而关于质量的产生，必须回归量子力学的相关理论。也就是说用希格斯场，希格斯机制来实现。所以整个理论体系，一定是一个圆圈。大统一理论的构想，是没有错的。数学家精于计算，但不一定也这样考虑问题。所以我必须说出自己的思考，来告诉人们，简单的物理现象中【惯性现象】，蕴含着直达宇宙真理的秘密。

我们不妨来简单的从公式本身去认识一下。第一个问题E=MC²和E=hf本质相同吗？质能方程中的E和普朗克公式中的E是没有本质区别的，是相同。

大家仔细看看这几个公式。质能方程公式E=MC²，M是质量，C是光速。普朗克公式E=nhf，n是光子个数，h是普朗克常数，f是频率。光速公式c=fλ，f是频率，λ是波长。而德布罗意公式λ=h/p，P=nhc/(λt)。德布罗意波长公式适用于任何物质。不论是宏观还是微观粒子。所以仔细看看这几个公式，我们不难推理，宏观到微观理论是有联系，是可以串起来的。也就说宏观物理学和量子力学是融洽的。

引力不易于融入宇宙大统一理论的本质原因，有这么几个。

1、对于广义相对论的理解的偏颇。即时空弯曲不产生引力，时空才产生引力。这样时空背景的弯曲问题就会得到解决。

2、广义相对论是一个整体引力理论。即时空引力理论。而我们对于时空的认识还有限制。

3、一定要对于惯性有深刻的认识，才能使得物理大厦的根基牢固。

4、现在的很多理论，就是因为物理根基不牢固，而为了去填补一下假象，出现很多替代理论。其实这些替代理论，都不能代替相对论。包括弦理论，M理论之类的理论。

5、就爱氏相对论公式语言，我们都知道求解很难。还有关于希格斯场的相关质量理论，也是生涩难懂的。熟悉和贯穿此两者理论，对于我们的统一理论至关重要。我数学不好，但你数学好。总有一天，会有一个你，会写出这样数学联系。为我们打开一扇通往宇宙的门。

一家之言，不成系统，与诸位分享，只愿更多的人了解和知道很多先贤的研究成果。

我在写完此文的时候，总觉得这里面很多东西应该好好展开来说。比如德布罗意波，引力常数，普朗克常数，光速等。所以这些概念的联系，在我们的大脑之外，但能为我们大脑察觉。这是历史所证明的。不要不相信巧合，不要不相信相似，物理是这样的，人生也是这样的。

此刻我也在听一首歌，名字叫《最后的莫西干战士》。此歌没有歌词，呜呜咽咽，凄凄切切，时而缓，时而急，听来有数不尽的悲壮。

好像可以填充很多我空白的地方，一个人毕竟是一个人。但人类的悲壮，人类的辉煌，人类的未来，就是由这一个个人组成的。

摘自独立学者灵遁者物理科普书籍《变化》

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