問道物理|美麗思索
1905年愛因斯坦發(fā)表狹義相對(duì)論到目前為止已有一百多年，人們對(duì)狹義相對(duì)論的話題依然不斷，對(duì)它研究和探求從沒斷過，由于時(shí)空的相對(duì)論點(diǎn)燃了人們對(duì)時(shí)空旅行的夢(mèng)想。
時(shí)間是多么的寶貴，倘若能將時(shí)間留住，回到過去更改錯(cuò)誤動(dòng)量定理和能量定理，或未來的人帶來高科技成果等等，在許多懸疑文章、影視作品中這是時(shí)常出現(xiàn)的一個(gè)故事背景。這都緣起下邊這速率與時(shí)間的相對(duì)論公式：
按愛因斯坦這個(gè)理論，運(yùn)動(dòng)能延長時(shí)間。假如飛船一旦接近光速飛行時(shí)，在飛船上過三天可能相當(dāng)于月球的一年。
這個(gè)公式是怎樣來的呢？狹義相對(duì)論最重要的一個(gè)根據(jù)是光速不變的假定，就是對(duì)任何觀測者而言，光的速率是不變的。比方說，你在空中飛行的客機(jī)上檢測一個(gè)光源發(fā)出的光速，和在地面上站著測同一個(gè)光源的光速都是一樣的。
據(jù)此，按洛倫茨變換，推導(dǎo)入了上述時(shí)間公式，這個(gè)具體推論過程對(duì)于普通人來說是相當(dāng)?shù)娜唛L，因而不在這兒重復(fù)。
這兒有個(gè)簡單的方式就可以推論，就是采用神奇的三角與勾股定律
1、請(qǐng)看右圖，相對(duì)論時(shí)間三角。
相對(duì)論時(shí)間三角
右邊的圖是表示一個(gè)光子鐘，在靜止歲月來回走過的光程和時(shí)間；左側(cè)是光子鐘以速率往右運(yùn)動(dòng)時(shí)，底邊是在地面觀察者看見的光子鐘走過的路程時(shí)間是，是光速。
因?yàn)楣馑僭谌魏畏较蛏蠈?duì)觀察者不變，所以就構(gòu)成了左邊的直角三角形。按照勾股定律：所以整理得：
這就是神奇的狹義相對(duì)論時(shí)間公式，就如此簡單。
2、這個(gè)是寬度的狹義相對(duì)論公式三角示意圖：
寬度三角
也是可以推導(dǎo)入：
3、再看下邊這張圖：
能量動(dòng)能三角
下邊是狹義相對(duì)論推出運(yùn)動(dòng)物體總能量公式，是動(dòng)能，是靜態(tài)質(zhì)量。
里面是相對(duì)論能量和動(dòng)量組成的三角，在相對(duì)論里的總能量不是簡單的動(dòng)量的能量加上靜態(tài)的能量，而是服從勾股定律，有沒有看明白這個(gè)是矢量的乘法。
從這個(gè)三角看，一個(gè)有靜態(tài)質(zhì)量的物體具有的動(dòng)量的能量永遠(yuǎn)大于物體總能量動(dòng)量定理和能量定理，所以有靜態(tài)質(zhì)量的物質(zhì)不可能達(dá)到光速，只能接近光速。
4、上述這個(gè)公式的推論也比較復(fù)雜，有沒有簡單的辦法，請(qǐng)看右圖質(zhì)量的三角：
質(zhì)量的三角
質(zhì)量的三角是狹義相對(duì)論中最神奇的三角，它是運(yùn)動(dòng)物體矢量動(dòng)量的相乘三角：
（，從這個(gè)公式可以推出，
，是不是很熟悉？
從這張圖可以看出，物體靜止時(shí)雖然具有的動(dòng)量，也就是說看似靜止的物質(zhì)可能是光速運(yùn)動(dòng)的。
從里面的的質(zhì)量勾股定律，在多項(xiàng)式兩側(cè)乘上，就可以得到:
，因?yàn)?，，所以就得到?span style="display:none">zCd物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
，這個(gè)相對(duì)論總能量公式。是不是很神奇？
見到這結(jié)果的男子伴，你對(duì)此有何看法？
END
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