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狹義相對論的動力學

一、質量和動量牛頓第二定律與洛倫茲變換相矛盾

根據(jù)狹義相對論的相對性原理，要求質點動力學方程要滿足洛倫茲變換不變性。

只要時間t

足夠長，速度v

總會達到并超過光速c

，這與相對論結論不符，也與高能物理實驗相矛盾。1901年德國物理學家考夫曼（Kaufmann）利用鐳的放射性衰變中射線的高能電子作實驗，發(fā)現(xiàn)隨速度增加，電子越來越難以加速

m越來越大。理論曲線實驗數(shù)據(jù)0246

8321近年在高能電子實驗中，可以把電子加速到只比光速小三百億分之一，這時電子質量達到靜止質量的四萬倍。質速關系式由于空間的各向同性，質量與速度方向無關

m0——靜止質量（不變質量）任何運動學方法都不能使物體獲得超光速的運動

相對論質點動力學基本方程二、相對論質點動力學方程相對論動量設計一質點從靜止出發(fā)，通過力作功，可使動能增加①②因三、相對論能量１、相對論動能根據(jù)動能定理與經(jīng)典動能形式完全不同利用泰勒展開式：則討論可見:相對論動能形式與經(jīng)典動能形式是統(tǒng)一的２、相對論能量動能靜止時的能量（restenergy）任何宏觀靜止的物體具有能量相對論質量是能量的量度說明相對論質能關系四質能公式在原子核裂變和聚變中的應用質量虧損原子質量單位

放出的能量1

核裂變1g

鈾—235的原子裂變釋放的能量原子彈爆炸（核裂變）秦山核電站全景圖陽江核電站效果圖2

輕核聚變質量虧損

輕核聚變條件溫度達到時，使具有的動能，足以克服兩之間的庫侖排斥力.氘核氦核核裂變質量虧損1967年6月17日，中國第一顆氫彈爆炸成功例

求太陽因熱核反應而輻射能量所引起的質量減少速度重核裂變、輕核聚變所釋放的能量是以質量減少為代價而獲得的能量，這一現(xiàn)象稱為“質量虧損”3、質量虧損因此太陽質量耗盡所需時間為四、相對論的動量與能量的關系兩邊平方后乘c2

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