E=mc2什么意思?

如题所述

爱因斯坦质能方程E=mc^2揭示了物质的质量和能量之间的关系:能量与物体的质量成正比,质量和能量不可分割地联系在一起。质能方程E=mc^2或ΔE=Δmc^2是否反映了质量和能量之间的定量转化关系?质量和能量是否是不守恒的,而是质能守恒?与其相关的“质量亏损”又怎么理解呢?

要搞清这些问题,就要理解爱因斯坦质能方程的含义。质能方程E=mc2说明,当一个物体的运动质量为m时,它运动时蕴含的总能量为E。总能量E包括物体的动能和静能。在物体的运动速度不是很大时,动能Ek =(1/2) m0v^2,m0是静止质量。静能E0即物体静止时具有的总内能,包括分子动能、分子间的势能,使原子与原子结合在一起的化学能,使原子核与电子结合在一起的电磁能,以及原子核内质子、中子的结合能,等等,E0=m0c^2。所以E= mc^2= E0+Ek。E=mc^2说明了一个物体所蕴含的总能量与质量之间的关系。

ΔE=Δmc^2说明当一个系统的质量变化了Δm时,相应变化的能量为ΔE。一个系统的能量减少时,其质量也相应减少;当另一个系统接受因而增加了能量时,质量也有相应增加。ΔE=Δmc^2说明了一个物体质量改变,总能量也随之改变。

两式含义表明,质能方程没有“质能转化”的含义,质能方程只反映质量和能量在量值上的关系,二者不能相互转化。对一个封闭系统而言,质量是守恒的,能量也是守恒的。在物质反应和转化过程中,物质的存在形式发生变化,能量的形式也发生变化,但质量并没有转化为能量。质量和能量都表示物质的性质,质量描述惯性和引力性,能量描述系统的状态。

那么,质量亏损又是怎么回事呢?

我们可以看到,质量亏损总是发生在系统向外辐射能量的情况下,系统能量减少,质量自然就减少了。当系统的质量减少Δm时,系统的能量就减少了ΔE,减少的能量向外辐射出去了。减少的质量转化为光子的质量,减少的能量转化为光子的能量!虽然光子的静止质量为0,但在光子的辐射过程中,具有能量E=hυ,所以运动的光子具有一定的质量。光子运动的速度始终为c,E=hυ= mc^2,所以当一个光子的频率为υ时,它的质量为m= hυ/ c^2。
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第1个回答  2013-12-05
zE表示某个物体所具有的内能,m表示该物体的质量,c表示光速,这个公式是质能转换定律推导公式
第2个回答  2021-02-22

爱因斯坦小知识(2)

第3个回答  2013-12-05
质能等价理论是爱因斯坦狭义相对论的最重要的推论,即著名的方程式E=mC2;,式中E为能量,m为质量,C为光速;2是平方。也就是说,一切物质都潜藏着质量乘于光速平方的能量。 由此可以解释为什么物体的运动速度不可能超过光速。
  一个静止的物体,其全部的能量都包含在静止的质量中。一旦运动,就要产生动能。由于质量和能量等价,运动中所具有的能量应加到质量上,也就是说,运动的物体的质量会增加。当物体的运动速度远低于光速时,增加的质量微乎其微,如速度达到光速的0.1时,质量只增加0.5%。但随着速度接近光速,其增加的质量就显著了。如速度达到光速的0.9时,其质量增加了一倍多。这时,物体继续加速就需要更多的能量。当速度趋近光速时,质量随着速度的增加而直线上升,速度无限接近光速时,质量趋向于无限大,需要无限多的能量。因此,任何物体的运动速度不可能达到光速,只有质量为零的粒子才可以以光速运动,如光子。
答:是E能量,M质量,C光速,就是说,M质量的物质如果转换成能量应该是E这么多 这个公式是狭义相对论中描述物体质量与能量间关系的。
E为能量 ,m为物体的质量 c是真空光速,也是爱因斯坦认为的极限速度。
与物体静质量m相联系的能量 E=mc
质能关系是核能释放的理论基础。
再比如电子伏特一般是一个能量单位,但有时候也会用来表示一些基本粒子的质量,比如静止电子的质量是0.511兆电子伏特。 一个物质发生核聚变产生的能量等于它的质量乘以光速的平方 物质所含的所有能量等于质量乘以光速的平方 嗯,爱因斯坦这是相对论中著名的公式。

这是爱因斯坦的质能方程,不是质量守衡定律,质量守衡定律是化学的,楼上说错了。E = mc2这个公式的使用我来举个例子:核反应中,反应物质在核反应的前后有个质量上的损失m ,那么反应所释放的能量 E 就等于 mc2 。
E表示能量;m表示质量;c表示光的速度,大小为三十万m/s E是能量
M是物体的运动质量
C是光速
就是能量=物体的运动质量×光速的平方 爱因斯坦著名的质能方程式E=mc^2,E表示能量,m代表质量,而c则表示光速。相对论的一个重要结果是质量与能量的关系。质量和能量是不可互换的,是建立在狭义相对论基础上,1915年他提出了广义相对论。爱因斯坦1905年6月发表的论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》,解释了光的本质
首先要认可狭义相对论的两个假设:1、任一光源所发之球状光在一切惯性参照系中的速度都各向同性总为c 2、所有惯性参考系内的物理定律都是相同的。
  如果你的行走速度是v,你在一辆以速度u行驶的公车上,那么当你与车同向走时,你对地的速度为u+v,反向时为u-v,你在车上过了1分钟,别人在地上也过了1分钟——这就是我们脑袋里的常识。也是物理学中著名的伽利略变换,整个经典力学的支柱。该理论认为空间是独立的,与在其中运动的各种物体无关,而时间是均匀流逝的,线性的,在任何观察者来看都是相同的。
  而以上这个变幻恰恰与狭义相对论的假设相矛盾。
  事实上,在爱因斯坦提出狭义相对论之前,人们就观察到许多与常识不符的现象。物理学家洛伦兹为了修正将要倾倒的经典物理学大厦,提出了洛伦兹变换,但他并不能解释这种现象为何发生,只是根据当时的观察事实写出的经验公式——洛伦兹变换——而它却可以通过相对论的纯理论推导出来。
  然后根据这个公式又可以推倒出质速关系,也就是时间会随速度增加而变慢,质量变大,长度减小。
  一个物体的实际质量为其静止质量与其通过运动多出来的质量之和。
  当外力作用在静止质量为m0的自由质点上时,质点每经历位移ds,其动能的增量是dEk=F·ds,如果外力与位移同方向,则上式成为dEk=Fds,设外力作用于质点的时间为dt,则质点在外力冲量Fdt作用下,其动量增量是dp=Fdt,考虑到v=ds/dt,有上两式相除,即得质点的速度表达式为v=dEk/dp,亦即 dEk=vd(mv)=V^2dm+mvdv,把爱因斯坦的质量随物体速度改变的那个公式平方,得m^2(c^2-v^2)=m0^2c^2,对它微分求出:mvdv=(c^2-v^2)dm,代入上式得dEk=c^2dm。上式说明,当质点的速度v增大时,其质量m和动能Ek都在增加,质量的增量dm和动能的增量dEk之间始终保持dEk=c^2dm所示的量值上的正比关系。当v=0时,质量m=m0,动能Ek=0,据此,将上式积分,即得∫Ek0dEk=∫m0m c^2dm(从m0积分到m)Ek=mc^2-m0c^2