华岩禅茶院:关于相对论的两个问题

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/05/03 02:23:32
1.核弹爆炸之后,静止质量减少了,放出的能量可以用E=mc2计算,但核弹本身相对于其他物体的引力势能也减少了,假如考虑宇宙全部物质与它的引力势能的话,应该是个不小的数字,这部分能量转化成什么了?
2.广义相对论把引力看作空间弯曲,解释了光的偏转和行星绕日旋转等,但我不明白,空间弯曲怎么使原本静止的物体加速落向地心?
核弹爆炸之后,静止质量不仅转化为辐射,还转化为粒子的动质量。Damonte解释辐射的光子的质量,但粒子克服引力做功,质量不是也减少吗?
粒子克服引力做功与减少的质量满足E=mc2,这是由原来的质量亏损转化来的,但我还是不明白核弹本身引力势能最终转化成什么。

1 引力势能并没有消失,因为核弹的能量是这样转化的:它的静止质量减少,减少的部分以辐射的方式把能量发射出去了,这部分光子可以按照E=MC2计算它们的总质量,光子没有静止质量,但是这部分计算得到的质量M仍然参与引力的效应,所以在核反应瞬间,它与其他物质的引力势能没有减少.

光子向外辐射出去,克服引力场做功,它与其他物质的引力势能增加,而这部分的代价是它自身的能量减少,表现为它的频率降低,这个现象就是"引力红移"
一句话,光子仍然参与引力效应.

补充的一点是,如果你详细计算一下的话,这部分引力势能是有限的而且很可能不是很大;这需要具体的计算才能证实,宇宙中物质总量很多,但是不一定代表一点点的物质的引力势能很大.

2. 你的这两个问题都涉及广义相对论,上一个问题我只能向你定性解释到这,关于第二个问题,在广义相对论中,我觉得它纯粹是一个几何(数学)问题,用这种比较"抽象"而"奇怪"的几何描述地球附近的引力场比较方便. 如果详细的了解这个问题,我个人觉得离开严肃的学习广义相对论,是比较难得到满意的,不含混的答案的.

1 引力势能并没有消失,因为核弹的能量是这样转化的:它的静止质量减少,减少的部分以辐射的方式把能量发射出去了,这部分光子可以按照E=MC2计算它们的总质量,光子没有静止质量,但是这部分计算得到的质量M仍然参与引力的效应,所以在核反应瞬间,它与其他物质的引力势能没有减少.
但这部分引力势能是有限的而且很可能不是很大,若以地球为参考系,则在地球上最大,无限远处为0,这样一来,宇宙其它物质相对地球的引力势能就很小了。
光子向外辐射出去,克服引力场做功,它与其他物质的引力势能增加,而这部分的代价是它自身的能量减少,表现为它的频率降低,这个现象就是"引力红移"
一句话,光子仍然参与引力效应.

2 引力等效于加速度,所以能使原本静止的物体加速落向地心。但相关证明需用到高深的数学知识,即使大学的《物理学》一书也回避了这方面内容,建议去查阅专门书籍。

1 引力势能并没有消失,因为核弹的能量是这样转化的:它的静止质量减少,减少的部分以辐射的方式把能量发射出去了,这部分光子可以按照E=MC2计算它们的总质量,光子没有静止质量,但是这部分计算得到的质量M仍然参与引力的效应,所以在核反应瞬间,它与其他物质的引力势能没有减少.

光子向外辐射出去,克服引力场做功,它与其他物质的引力势能增加,而这部分的代价是它自身的能量减少,表现为它的频率降低,这个现象就是"引力红移"
一句话,光子仍然参与引力效应.
1 引力势能并没有消失,因为核弹的能量是这样转化的:它的静止质量减少,减少的部分以辐射的方式把能量发射出去了,这部分光子可以按照E=MC2计算它们的总质量,光子没有静止质量,但是这部分计算得到的质量M仍然参与引力的效应,所以在核反应瞬间,它与其他物质的引力势能没有减少.
但这部分引力势能是有限的而且很可能不是很大,若以地球为参考系,则在地球上最大,无限远处为0,这样一来,宇宙其它物质相对地球的引力势能就很小了。
光子向外辐射出去,克服引力场做功,它与其他物质的引力势能增加,而这部分的代价是它自身的能量减少,表现为它的频率降低,这个现象就是"引力红移"
一句话,光子仍然参与引力效应.

2 引力等效于加速度,所以能使原本静止的物体加速落向地心。但相关证明需用到高深的数学知识,即使大学的《物理学》一书也回避了这方面内容,建议去查阅专门书籍。

补充的一点是,如果你详细计算一下的话,这部分引力势能是有限的而且很可能不是很大;这需要具体的计算才能证实,宇宙中物质总量很多,但是不一定代表一点点的物质的引力势能很大.

2. 你的这两个问题都涉及广义相对论,上一个问题我只能向你定性解释到这,关于第二个问题,在广义相对论中,我觉得它纯粹是一个几何(数学)问题,用这种比较"抽象"而"奇怪"的几何描述地球附近的引力场比较方便. 如果详细的了解这个问题,我个人觉得离开严肃的学习广义相对论,是比较难得到满意的,不含混的答案的.

对于第一个问题的回答:何谓引力势能,即引力所造成的局部范围内的机械力似的位移能,但这种解释是有问题的,首先,物质的变化和运动,所依的是能量的守恒,时间和空间的自然展开(即曲线的切线方向),引力是这种曲线切线的近似表达,因此便不存在你所谈的问题!就像去谈1+1为何=2,去谈它有这样的一种好处,你可以在你的思维大道上任意前行。更加清晰世界或物质的各种关系,还可以从中总结思维方法,锐意进取,为你获得更大的成功而铺道!
祝你成功!

引力势能??
引力没有参照物应该无势能的概念吧~