質能等價理論是
愛因斯坦狹義相對論的最重要的推論,即著名的
方程式E=mC2;,式中E為能量,m為質量,C為
光速;2是平方。也就是說,一切物質都潛藏著質量乘于光速平方的能量。 由此可以解釋為什么物體的運動速度不可能超過光速。
一個靜止的物體,其全部的能量都包含在靜止的質量中。一旦運動,就要產生動能。由于
質量和能量等價,運動中所具有的能量應加到質量上,也就是說,運動的
物體的質量會增加。當物體的運動速度遠低于光速時,增加的質量微乎其微,如速度達到光速的0.1時,質量只增加0.5%。但隨著速度接近光速,其增加的質量就顯著了。如速度達到光速的0.9時,其質量增加了一倍多。這時,物體繼續加速就需要更多的能量。當速度趨近光速時,質量隨著速度的增加而直線上升,速度無限接近光速時,質量趨向于無限大,需要無限多的能量。因此,任何物體的運動速度不可能達到光速,只有質量為零的粒子才可以以光速運動,如
光子。
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