慕容青草的博客

哲学园地

首页文章列表博文目录

个人资料

慕容青草 (热门博主)

给我悄悄话

博客访问：

E=mc2/2要求的纠错

(2023-05-05 07:47:10) 下一个

戴榕菁

虽然证明E=mc²/2是自我去年3月开始的推翻狭义相对论的工程的重要环节之一，但其震撼度无疑将是最大的，没有之一，这完全是因为爱因斯坦的E=mc²之家喻户晓的名气。而随着用E=mc²/2取代E=mc²，过去几个月里在承认E=mc²的前提下所做出的一些结论需要被纠正。

有错就要纠错，这是原则。

不过考虑到包括爱因斯坦庞加莱洛伦兹这样的顶级大咖和不知多少快诺贝尔奖的高级大咖以及成千上万个专业物理学者们错了一百多年都没有人出来纠错，我作为物理学界之外的人在短短几个月内出现一些反复，而且还是由于他们的理论误导而出现的反复应该也不足为奇。

首先，关于质量的意义的结论,当初是从物理学界将微观世界的动能算在E=mc²的质量中而普遍放弃宏观世界的所谓相对论质量这一点上所表现出来的逻辑矛盾得出结论说只有将动能完全排除在对质量的贡献之外才能使得物理学理论在质量-能量关系上表现出一致性来，而且从爱因斯坦当初的推导以及NIST那个所谓的极高精度的验证来说，并不能区别是总能量还是仅仅为势能，所以就得出结论说E=mc²的质量只对应势能（【[1]】，【[2]】）。

但是，当证明了E=mc²/2之后，由于我们可以通过如“E=mc2/2之明确的物理意义，还有。。。唉”一文中所介绍的思想实验来得到过去一百多年里没有得到的有关质量-能量关系的明确的物理意义，我们可以肯定E=mc²/2应该是总能量而不仅仅是势能；不仅如此，上述的思想实验还可以帮助我们非常合理地解决前面提到的宏观与微观的动能矛盾【[3]】。

与之相应地，有关光子质量的问题我们现在可以说光子具有等效质量m=2hf/c²；至于光子是否具有一般意义上质量，在E=mc²/2这个层次上其实就不易判断了，这涉及到广义相对论的空间弯曲对光的作用和牛顿万有引力对质量的吸引之间的对比的问题。我们可以暂且认定光子因为没有势能而不具有一般意义上的质量。

其次，关于爱因斯坦的E=mc²之属性问题【[4]】现在已经很明确了，那就是：E=mc²是狭义相对论的一部分【[5]】。

再有就是关于相对论能量和动量关系的讨论（【[6]】,【[7]】，【[8]】，【[9]】）。当初在承认E=mc²的前提下，觉得作为量子场论的基础的那个E² = p²c²+m²c⁴错的还没有那么严重；当相对速度很小时，那个所谓的相对论能量还能回归到E=mc²，尽管相对论动量完全是没有物理根基的数学定义而已。

当知道E=mc²/2之后，那么连相对论能量也根本无法回归到正确的质量-能量关系了，这样一来E² = p²c²+m²c⁴干脆就完全错了【[10]】，可惜很难再像之前那样拯救量子大兵狄拉克的推导了。但奇妙的是，狄拉克可以从错误的方程出发得出一些著名的正确结论来。这应该是物理学理论在很大程度上有着幸运的巧合的一个例证。

比如，狄拉克的推导所关注的是氢原子中单一电子绕原子核的运动，而这个运动中由于电子速度大小不变，所以那个洛伦兹系数γ是个常数，这样一来只要经典动量是守恒的，那个所谓的相对论动量也是守恒的。

再比如，狄拉克得出电子相反自旋的结论是引入了事先已知的泡利的旋转矩阵的结果，而他之所以能引入那些矩阵也是因为它们可以满足将前面那个E² = p²c²+m²c⁴人为地矩阵化后方程；他得出的正电子的结论也是因为E² = p²c²+m²c⁴可以被因式分解为具有共轭复数解的两个方程。但是当我们用E=mc²/2来取代E=mc²后，虽然E² = p²c²+m²c⁴变成4E² = p²c²+m²c⁴，上述的因式分解仍然成立，所以不影响他得出存在正电子的结论。至于泡利的矩阵，那本来就是个数学形式，只要重新定义E‘=2E即可。