動能不是動量
假如你是來挑刺唱反調(diào)的，那可以退出了，由于我的推論早已告訴你了。因為之前在粒子組工作習(xí)慣的誘因，在這個視頻里（尋訪法國核化學(xué)中心了解改變世界的數(shù)學(xué)公式）可能給你們引起了關(guān)于動能動量的誤讀。介于有些同學(xué)還在上小學(xué)，數(shù)學(xué)考試對于這方面有明晰的規(guī)定，所以我認(rèn)為有必要講一下這兩個名詞。
（以下所有的名詞以英語為主，英文則為譯音。由于我的參考資料全部來始于日文材料，外加我之前所學(xué)的這種名詞都是先從日文學(xué)起的。不規(guī)范的英文翻譯會引起誤會，所以以英語名詞為主。）
哪些是動能（）？
動能（）描述了一個物體在運動時，因為它的運動所具有的能量。請注意這兒動能（）描述了一個物體的能量（）。哪些是能量？能量是指一個物體對其他數(shù)學(xué)系統(tǒng)做功的能力（和我們廣義上想的能量是一回事）。能量有很多種，包括了動能（）、勢能（）、彈性能（）、化學(xué)能（）、輻射能（）等。在小學(xué)數(shù)學(xué)中常常涉及的一類題目就是能量轉(zhuǎn)化，更確切的說是重力勢能與動能之間的轉(zhuǎn)換。諸如過山車類題目。在精典化學(xué)，低速率情況下（速率遠遠大于光速），動能（）可以寫作為
有時也會使用KE代表動能（）。（能量為標(biāo)量，也就是只描述大小，并沒有其他的信息。這兒我們會與下方的內(nèi)容作對比。）注意這兒和我們在對撞機估算粒子動能（）是不一樣的公式，由于對撞機內(nèi)粒子速率接近光速，所以要用相對論（）公式去估算動能（）。雖然是在高速下一個粒子要用到不同的方法去估算動能（），然而這個物體還是會具有動能的（）。那在加速器中的粒子不僅動能，還有哪些其他的能量？還有就是一個物體它的質(zhì)量（Mass）所帶來的能量。這兒的質(zhì)量是指物體在靜止情況下的質(zhì)量（RestMass）。而愛因斯坦的質(zhì)能轉(zhuǎn)化公式就是描述了一個物體它所具有的質(zhì)量能轉(zhuǎn)換為多少的能量。
而湮沒反應(yīng)（）則會是目前惟一一種可以將質(zhì)量全部轉(zhuǎn)換為能量的一種反應(yīng)。這些反應(yīng)常會被考慮在未來航天器推動裝置中。由于它會把全部的質(zhì)量轉(zhuǎn)換為能量，轉(zhuǎn)換效率百分之百。是目前最高效的反應(yīng)。而普通民用級太陽能板只有百分之二十不到，甚至有些高于百分之十。這兒我們忽視掉由引力帶來的能量，這是粒子化學(xué)研究的習(xí)慣。我們常說引力是一個非常弱的力，所以在粒子化學(xué)的研究中會被忽視掉。所以一個粒子在加速器中所具有的能量為動能（）加質(zhì)量所提供的能量（RestMass），這就是它所有的能量來源了。請記住這一點，我們會在以后用到這個內(nèi)容。
哪些是動量（）？
動量（）的定義就是它是一個化學(xué)速率（）和質(zhì)量的乘積。因為速率（）為矢量（），質(zhì)量為標(biāo)量（）。所以動量（）為矢量（）。也就是說它除了描述了一個數(shù)學(xué)性質(zhì)數(shù)值上的大小，還給定了究竟這個化學(xué)性質(zhì)指向的方向。而在精典數(shù)學(xué)，低速率情況下（速率遠遠大于光速），動量（）可以寫作為
注意這兒動量（）敘述的不是一個物體所具有的能量，而敘述的是一個物體向那個方向運動，有多大的趨勢。而動能也可以由一個物體轉(zhuǎn)換到另一個物體，類似于兵乓球撞擊球瓶就是動量轉(zhuǎn)換的案例。他只要遵守動量守恒就可以（of），也就是撞擊前兵乓球與球瓶的動量（）等于撞擊后兵乓球與球瓶的動量（）就可以了。所以這就是為何你的數(shù)學(xué)老師指出，動能和動量不一樣的誘因。
動能（）和動量（）有哪些聯(lián)系？
從觀看他倆的方程我們就可以推論下來動量公式，在精典數(shù)學(xué)學(xué)，低速率情況下（速率遠遠大于光速）兩個量的關(guān)系為
這個方程除了關(guān)聯(lián)了動能（）與動量（），并且還將方程左邊一個矢量轉(zhuǎn)化為方程左邊的一個標(biāo)量。舉個事例，我們只考慮數(shù)字不考慮化學(xué)單位。
從這個事例中可以曉得，假設(shè)你只測得了一個物體它的動能（）是多少，這么他很可能有多種情況。
所以很似乎只曉得動能（）并不能確定一個物體它的動量（），還須要曉得它的質(zhì)量是多少。所以他倆并不是一回事。
為何會有誤會？
我之前在粒子組工作，我們組主要是負責(zé)歐核中心CERN小型強子對撞機LHCb以及超高溫低能粒子的內(nèi)容。研究方向為CPT對稱性破壞（CPT）.我所在這一章節(jié)討論的內(nèi)容不建議即即將進行數(shù)學(xué)考試的朋友看，由于真的會導(dǎo)致概念上的混亂。我在這兒聊的只是作為一個實驗粒子組平常討論問題的習(xí)慣，而并不會當(dāng)成任何知識點記錄在課本或則論文中。之所以想要分享那些內(nèi)容，而不是嚴(yán)謹(jǐn)數(shù)學(xué)知識。是由于我想讓你們聽到真實情況下我們是如何工作的。下邊開始！
還記得我在“什么是動能（）？”部分講的內(nèi)容嗎？一個在加速器中的粒子具有的能量來始于粒子本身質(zhì)量帶來的能量（RestMass）以及運動所帶來的能量。在粒子化學(xué)中，當(dāng)一個粒子速率接近光速，那我們估算粒子總能量的多項式就變?yōu)榱?span style="display:none">GLw物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
也就是-。c則為光速是固定的數(shù)值，而m0則是這個粒子的靜止下的質(zhì)量（RestMass）。可以把減號兩側(cè)看為因為物體運動所具有的能量，減號兩側(cè)為物質(zhì)本身具有的能量。而恰恰是這兒物體運動所具有的能量包含了動量p（）。我們之前說光曉得一個物體的動量（）并不能曉得一個物體的動能（），由于缺乏質(zhì)量有關(guān)的信息。而我們在粒子組所做的對撞實驗，是完完全全曉得所用的粒子是哪些的。例如我們拿電子對撞，我們拿質(zhì)子對撞，中子對撞。所以當(dāng)我們在說一個電子它的動量（）是多少多少的時侯，其中就包含了它的質(zhì)量以及它的動量（）。也就是說曉得了它的動能（）為多少。由于一個粒子它的質(zhì)量（RestMass）是固定的或則說已知的，所以曉得了動能（）就等于曉得了動量（），反之亦然。這就是為何我們會在粒子組工作的時侯動量公式，把二者當(dāng)作同一件事物。就是由于我們曉得了前提條件，粒子的質(zhì)量。而“能”和“量”之間只不過是比列關(guān)系。視頻下方有評論還炫技在討論虛擬粒子，虛擬粒子在不確定原理（）的時間尺度內(nèi)也是具有虛擬質(zhì)量的。雖然兩個數(shù)學(xué)量所描述的維度（）不同，而且因為她們是等差關(guān)系，在此情況下我們把它當(dāng)成一類。這并不是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)定義或理論，只是我所在的粒子組工作習(xí)慣和形式罷了。
高中數(shù)學(xué)中，對任何的問題就會有精準(zhǔn)的答案。并且真實的數(shù)學(xué)并不是你書本描述的那樣。像是我們實驗化學(xué)方向（），有些情況下如果一個檢測值和真實值相差十倍之內(nèi)，我們就可以稱為精確檢測了。而并不是真實數(shù)值是多少，我們就必須檢測到哪些樣的數(shù)，一分不差。化學(xué)有的時侯是完美的，但數(shù)學(xué)有的時侯也是丑惡的。作為一個深愛科學(xué)及化學(xué)的人來說，我一開始很難接受這種現(xiàn)實。并且正是因為這種的存在，促使我們就會去找尋究竟真實的數(shù)學(xué)是怎么。真實的自然規(guī)律是怎么。
希望你也可以熱愛數(shù)學(xué)，崇尚科學(xué)。