注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

李敬波的博客

宇宙物理学家 超光速之父

 
 
 

日志

 
 
 
 

宇宙学之十四 能量的相对性  

2016-05-31 00:14:19|  分类: 《相对性原理》 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |
能量的相对性
宇宙的总能量为零,这是有与无原理的必然结论。能量的相对性,又从相对性原理上揭示了能量的本质。
首先,我们来看一下动能的相对性。一个以速度v飞行的小鸟,其动能为m*v*v/2,当小鸟撞向高速运动的飞机时,其相对速度为v’,则小鸟的动能为m*v’*v’/2。因为此时v’>>v,小鸟的动能非常大,足以将金属材料制造的飞机撞坏。如果飞机与小鸟相对静止飞翔,则相对速度为零,小鸟所具有的动能为零。这就是动能的相对性。
动能的相对性是由相对速度决定的。
我们在来看一下势能的相对性。不管是重力势能还是引力势能,一般把所研究的二元系统分开无限远时,定义其势能为零,可见,二元系统的势能是相对于二者之间的距离的,并且,势能是可以为负能的。关于弹簧的弹力势能,可以看做是由无数个二元系统的势能组成的,其值是相对于弹簧的形变量的。
关于燃料的化学能,其能量是化学反应后的状态相对于化学反应前的状态的。
质能(核能)也是相对于核反应前后的两种状态的,当然也包括正反物质的湮灭。我们所见的宇宙,虽然能的转化和守恒定律成立,但其总能量并不为零,而是等于某个极大的常数。这就是所谓的现代的科学家的认识水平。具有高度洞察力的狄拉克曾把真空比做负能的海洋,质能是相对于真空的。
以速度50m/s运动的火车,质量为1200吨,动能是多少?
这个题条件不够,是无解的。因为能量是相对的,如果是相对于一个1g中的蝴蝶,相对能量仅为1.25焦耳,并非15亿焦耳!!!
总之,能量是相对的,并且宇宙的总能量恒等于零。这就是完整的宇宙。由于我们无法见到宇宙的全部,只要能量守恒人们就心满意足了,并不在乎它等于多少。又因为能量是相对的,关于能量你说多少都无所谓,反正不影响我们的计算结果。比如,质量为m的小球从地面5米处(a点)下降到地面2米处(b点),其重力势能减少了3mg,如果你把零点选在a点,结果还是减少了3mg;如果把零点选在了b点,结果还是减少了3mg;如果你把零点选在了地面,结果还是减少了3mg;如果你把零点选在地心,结果还是减少了3mg;把零点选在无穷远处,结果还是减少了3mg;或者干脆我不选择零点,把小球在a点的势能设定为3000万焦耳,结果还是减少了3mg;设定为负一百万亦是如此。
现在,你明白了能量的相对性了吗?完整的宇宙之中,还有等量的负能存在,现在,你体会到了吗?
宇宙物理学家 超光速之父李静波
2009-12-23
  评论这张
 
阅读(3)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2018