第124章 解释三：质能方程，横空出世！震惊众人！

 证明完动量守恒定律在相对论中依然成立后，李奇维没有停下，他继续说道：“同理，能量也是如此。” 

 “普朗克教授所谓的能量指的就是动能，物体运动后所具有的能量。” 

 “按照牛顿力学的定义，动能的表达方式为【e=1\/2mv2】。” 

 “一个质量为m的小滑块静止在地面，则它的动能为0。” 

 “当我们用恒力f去推动滑块，滑块移动了距离s，然后均匀加速到速度v。” 

 “如果我们计算力f在距离s上做的功，会发现它正好等于滑块的动能1\/2mv2。” 

 “这也是动能定理的内容，即外力对物体做的功，等于物体的动能改变量。” 

 “如果想要经过LQw变换后，依然满足守恒，则动能需要经过以下改变。” 

 “首先，我们用【力乘以位移】来计算外力的功，即【e=fs】。” 

 “虽然力f可以用【f=ma】表示，但是刚刚我已经推导了相对论中的新动量定义。” 

 “所以，我用动量的变化率【△p\/△t】表示f。” 

 “这样可以节省大量的运算，而且符合逻辑。” 

 “前面我们假设力f是不变的，滑块在做均匀加速运动，但这只是一种特例。” 

 “为了保证普适性，我们假设f和s在变化，则这里还需要用到微积分。” 

 “如图所示，我要开始计算了。” 

 “咔咔咔、咔咔咔...” 

 “经过计算后，我就得到了在相对论中，新动能的定义方式。” 

 在众人起初不在意，然后渐渐皱眉，最后瞪大双眼的震惊下。 

 李奇维最后推导出来的公式为：【e=γmc2-mc2】。 

 他继续解释道：“这就是坚持相对论的基本原理，认为物理定律应该满足LQw变换后，得出的新动能定义。” 

 “这个公式中，γ称为相对论因子，与物体的速度v有关，γ=1\/√（1-v2\/c2）。” 

 “我知道，大家可能不太习惯这种动能的表示方法。” 

 “但是，牛顿力学就是相对论的近似，不信你们看。” 

 “我只要将γ进行泰勒展开，一阶...二阶...” 

 “成了，这时候就变成了我们熟悉的牛顿力学定义的动能形式：e=1\/2mv2。” 

 “这证明了，牛顿力学动能只是相对论动能的二阶近似。” 

 “m依然是我们知道的质量，是一个不随速度和参考系变化而变化的物理量。” 

 “而e就是物体因为运动，而具有的动能。” 

 “仔细看这个公式，如果当物体的速度v等于0时，那么γ就等于1。” 

 “动能就变成e=mc2-mc2=0。即静止物体的动能为0，这很符合我们的认知。” 

 “但是，当物体速度逐渐增大时，相对论因子γ就开始大于1。” 

 “γmc2与mc2的差值越来越大，结果就是物体的动能不断增大。” 

 “mc2可以理解为质量为m的物体在静止时具有的能量，我把它简称为【静能】。” 

 “而e是物体的动能，动能加静能自然就是物体的总能量。” 

 “即：【e+mc2=γmc2】，γmc2就是物体因为运动，而具有的总能量。” 

 “当然，如果我们把方程换个形式，也可以理解为物体的质量会随着速度增大而增大。” 

 “但我认为这种理解，会丢失某些重要的物理信息。” 

 “所以，经过以上的推导后，我们可以得到一个简约的公式。” 

 “一个静止的物体依然具有能量，统称为静能。” 

 “且物体的静能与质量有对应关系，即【e=mc2】，c为光速。” 

 “我把这个方程叫做【质能方程】。” 

 当这个著名的方程，被李奇维通过相对论循序渐进推出来后。 

 “嘶！” 

 无数人倒吸一口凉气。 

 “轰！” 

 紧接着就是会场内彻底沸腾。 

 所有人都看着那个仿佛上帝亲手写下的公式。 

 内心止不住疯狂呐喊： 

 什么情况？ 

 能量和质量不应该是相互独立的概念吗？ 

 怎么会有等式关系。 

 这与牛顿力学根本不符合。 

 在牛顿力学中，物体静止时，能量为0才对。 

 “不可能，绝对不可能。” 

 “这岂不是说质量可以转换成能量？” 

 按照这个公式，一个物体哪怕在静止时，依然具有能量，而且能量大小还与质量有关。 

 最关键的是，还要乘以一个光速的平方，这是什么概念？ 

 那岂不是说，一个小小的苹果，其蕴含的能量就是一个天文数字了？