能量其實一直是一筆糊塗賬

本文不是針對過去一年裏我反複指出的能量不守恒的問題，而是針對在掌握了人類可以用來測量能量與質量的最先進的手段而且仍然相信能量守恒的專業物理界關於能量的一筆糊塗賬。

首先，對於普通人也耳熟能詳的著名的愛因斯坦的質能關係式

E=mc²      …….. (1)

的意義的解釋本身仍然是一筆糊塗賬。早先當我們學狹義相對論的時候，課本上將(1)式中的m寫成

m=γm_o ……… (2)

並將m_o說成是靜質量，而m是動質量。但後來發現這種說法與認為質量告訴時空如何彎曲而時空告訴質量如何運行的廣義相對論產生了不和諧，於是不再提靜止質量之說，而是將(1)式改為

E=γmc²      …….. (1a)

其中的m就是質量，而不是什麽靜止質量。也就是說，人們最新的解釋是運動改變的隻是能量，而不是質量。

類似地，有關動量，人們也將其寫為

P=γmv ………(3)

其中的m就是質量，而不是什麽靜止質量。也就是說，運動不但改變能量還改變動量，但是不改變質量。

可是，在科學界的心目中仍然擺脫不了那個靜止質量之說，於是你便會看到各種自相矛盾的說法的出現。下麵這個由著名的PBS Space and Time團隊錄製的視頻就是個典型：

播講員先是對我前麵提到的過去人們關於(1)的與(2)式有關的錯誤觀點進行的批駁，但隨後他自己又說按照愛因斯坦最初的論文，動能本身也是質量的一部分，是extra的質量，這實際上根本就又回到了靜止質量與動質量的劃分；也就是說，他一邊說(2)式是錯的，一邊又在重複著(2)式的說法。而他關於勢能與質量的關係也是一筆糊塗賬，在視頻的最後要大家去想象電子和誇克的質量是某種勢能。這很莫名奇妙，對於科學界已經明確知道其質量的電子與誇克的質量怎麽能隨意地想象是一種不確定的勢能呢？真不知PBS Space and Time這樣的大腕級的團隊怎麽會整出這樣的視頻而且已經在那裏掛了四年多了。

其實也難怪PBS團隊的邏輯混亂。因為即便是在否認了靜止質量與動質量的區別之後，科學界仍然將勢能與質量聯係在一起，並提出了結合能質量之說。也就是說，一個原子的質量小於構成原子的電子，質子，和中子的質量和，原因是當這些基本粒子單獨存在時它們之間的勢能大於它們在原子核內的勢能，因此根據(1)式電子和質子及中子的遊離狀態下的質量之和大於它們組成原子之後的質量之和，因此才有了上述PBS讓人們將電子的質量想象為某種任意的勢能的說法。問題是，不但那種任意的勢能本身與電子的確定的質量在邏輯上有問題，而且既然你認為勢能是質量的一部分，就沒有理由認為動能不是質量，但如果你認為動能是質量的一部分，你就沒有理由完全否認靜止質量與動質量之間的區別。

另外，過去幾十年裏，科學家們發現真空並非什麽都沒有，而是有著所謂的真空能量，甚至所謂的負能量。這一發現，讓那個在一百來年前被Michelson-Morley實驗否定掉的古老的以太又死灰複燃。現在有很多人開始質疑Michelson-Morley實驗的結論或對他們根據當初的觀察數據得出不存在以太的邏輯進行批評。而與之相應地，愛因斯坦提出的真空中光速不變的假設便直接成為了一些人攻擊的靶子，畢竟很多人不喜歡看到在科學的基礎中有一個不需任何理由而直接人為給出的假設。同時，很多人開始對於當初被認為是驗證了狹義相對論的實驗結果提出挑戰，認為那些結果不需要光速不變的假設也可以進行解釋。而對於相對論的基本假設的所有這些質疑實際上又間接地與能量那筆糊塗賬有關。如果不是因為真空中被認為有能量，就不會有人對光速在真空中不變的假設進行質疑。

以上還沒有涉及到我在過去一年裏反複指出過的宏觀能量可以不守恒，紅移藍移也可以造成能量不守恒。總之，自從萊布尼茲在與牛頓的動量守恒的對抗戰中提出了現代科學的能量概念以來，能量其實一直是一筆糊塗賬。。。。。。