東方
Lv 4
東方 發問時間: 科學其他:科學 · 7 年前

E=MC^2之討論?

假設光速恆定論被推翻了,那麼請問E=MC^2還能成立嗎?

敬請討論!

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光速恆定論當然是指光在眞空中,並不考慮其他介質。

2 個已更新項目:

E=MC^2是能量與質量互換的公式,假設光速恆定論被推翻了,則C以及C^2不再是常數,現假設M為某一定值,則E將隨著C的改變而改變,亦即E成為不定值。

依能質互換,一定的質量必然轉換成一定的能量,當一定的質量不能轉換成一定的能量(亦即光速恆定論被推翻),則E=MC^2公式則失去了其意義,不是嗎?!敬請繼續討論!

5 個解答

評分
  • 匿名使用者
    7 年前
    最佳解答

    那得看你推翻到怎樣的程度…﹙我都假設你是在說vacuum)

    先說說 E=mc^2 怎麼來的

    當時的maxwell eqn發現了 c = 1/(\mu\epsilon)^0.5

    那麼按照 galilean transformation 就可以按光速找出絕對靜止的inertial frame

    為了拯救這個局面

    愛因斯坦假設光速在所有inertial frame都是一樣的

    而為了這點

    就必須要有time dilation

    有了time dilation就會出現length contraction

    然後有lorentz transform那些東東

    而為了在一個inertial frame的momentum conserve,其他的inertial frame也conserve,momentum要重新定義過:

    p = \gamma mv

    v 是那個東西在inertial observer frame量的速度

    \gamma = 1/(1-(v/c)^2)^0.5

    然後,kinetic energy...

    KE = \int (v.dp) =...= \gamma mc^2 - mc^2

    因為無論在甚麼inertial frame都要減去mc^2

    \gamma mc^2 定義為total energy

    mc^2 定義為 rest energy

    如果你是完全的否定了光速在所有inertial frame都是一樣的

    那麼momentum不會這樣定義的話

    那就不會出了 E=mc^2

    如果你是像galilean transformation的被推翻

    在某些limit的情況下還可以用的話

    那還是有E=mc^2

    2013-12-28 17:04:22 補充:

    我意思是在那limit下還可以有E=mc^2

    在那limit以外不能有﹙至少不是這樣derive出來的E=mc^2﹚

    2014-01-07 17:34:33 補充:

    不論是classical physics還是modern physics,不同的inertial frame的energy都是不一樣﹙一個最簡單的counter example就是一個只有兩個不同重量物體的closed system,它們以兩個不同的constant velocity走such that它們的relative velocity不是零,那在它們各自的inertial frame這個system的energy都不一樣﹚,conservation of energy是指在同一個inertial frame入面一個closed system的energy不會變

    2014-01-07 17:42:20 補充:

    所以如果你的「光速恆定論被推翻」是在不同的inertial frame光速是不一樣,在同一個inertial frame都是一樣的話,而又假如在這個model下還是有 E=mc^2 這等式,那energy還是沒有違反conservation of energy

    可是如果你的「光速恆定論被推翻」是在同一個inertial frame的光速都不一樣,而在這個model還是會有 E=mc^2 ,而還是要堅持要用 principle of conservation of energy,那也許要define一些新的東西去挽救

    2014-01-07 17:45:51 補充:

    「當一定的質量不能轉換成一定的能量(亦即光速恆定論被推翻),則E=MC^2公式則失去了其意義」這句…

    當一定的質量不能轉換成一定的能量,便否定了E=mc^2這公式

    但「光速恆定論被推翻」會不會出現「一定的質量不能轉換成一定的能量」,這個不正是你原本的問題?

  • 東方
    Lv 4
    7 年前

    光速恆定論是指"座標系"改變,光速也不變 。

    2013-12-29 20:29:29 補充:

    光速恆定論及最大論當然是指光在眞空中,並不考慮其他介質。

  • 7 年前

    愛因斯坦的假設是不因"座標系"而變

    但是隨介質不同它仍會改變

    您的恆定是指"座標系"改變光速也變嗎?

  • 7 年前

    光速不一定恆定,C是指光在真光中所傳遞的速度。而E=MC^2是物理定律,必然成立,除非此定律還有不足之處,才有修改的必要。

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  • 7 年前

    成立,因C是常數,開平方已是無限大,就算有變亦是無限大。

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