Saturday, January 4, 2014

sr01 li01 运动质量只有在物体(质心)相对于观察者运动的时候才存在,与物体内部各部分之间的相对运动无关。

运动质量只有在物体(质心)相对于观察者运动的时候才存在,与物体内部各部分之间的相对运动无关。

相对论教学(1):运动质量这个概念是相对论的累赘
已有 861 次阅读 2010-12-27 22:37 |个人分类:物理学|系统分类:教学心得|关键词:运动质量,质量,相对论
懂狭义相对论的老师不多,在一所普通的综合性大学一般也不超过10人,有的只有两三个,很多大学可能一个都没有。虽然狭义相对论是物理学生的必修课,但是学懂相对论的学生很少很少。造成这个事实的原因是多方面的。
我打算花点时间慢慢分析这个问题。今天先说一点:运动质量这个概念是个累赘,是不需要的,反而很容易给学生造成误解。
大家都知道这个著名的相对论质能公式。这个公式定义的m 就是运动质量。由此可见,运动质量跟能量完全等价,只差一个c平方,有能量概念就不需要运动质量概念,反之亦然。所以,运动质量并非必须。
静止质量,也就是我们通常说的质量, 是必须的,表示物体的惯性。所有用到运动质量 m 的地方都代之以如动量可以用表示,质能关系为。这样,运动质量就消除了。
为什么我要废除运动质量? 那是因为很多初学者以及一些多年对相对论感到困惑的人,都是被运动质量迷糊掉了。我举个例子可以说明这一点。在讲原子核裂变的质量亏损的时候,有些学生说:“质量没有亏损,因为有些质量变成运动质量了!” 这不废话吗? 运动质量跟能量对应,能量是永远守恒的,不可能有亏损,运动质量当然也不可能有亏损!而我们讲的质量亏损,不言而喻指的是静止质量的亏损! 我们说质量,说的就是静止质量!很多初学者常常就把运动质量的概念混了进来,搞得他们自己摸不着北。而且,我还常常遇到这样的情况,无论你怎么解释,他们的思维都被运动质量的观念顽固地统治着,以至于他们一会儿觉得相对论有问题,一会儿觉得原子核物理错了,找不到出路。正是这个原因,废除运动质量很有必要。
废除运动质量,我保证你不损失任何物理,至少在狭义相对论里是这样。当然,如果你完全理解运动质量的含义,保留运动质量对你也没什么害处。
像本博文下面1楼的回复以及曹先生天德兄一样,很多人对运动质量有误解。我再说一遍:运动质量只有在物体(质心)相对于观察者运动的时候才存在,与物体内部各部分之间的相对运动无关。

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