狹義相對論帶來的質量概念的混亂。。。。

戴榕菁

在狹義相對論造成的邏輯混亂中本文所討論的可能是最無關緊要的的一個，因此在正式文章中我一般都不會去談論它，因為它導致的隻是解釋問題的混亂好像還沒有直接的計算上的後果。盡管如此，對於那些仍然抱著狹義相對論不放的人來說，這也可以起到一個警示的作用。

其實我之前在博客討論中談到過這個問題，現在之所以又想起這個問題是因為前兩天在一篇2020年的文章上看到仍將質量按狹義相對論分為靜質量和動質量，這是我上中學時的教科書上講述狹義相對論時的分法。按照這個分法，我們有如下的公式：

M = γm                                                                              （1a）

其中γ = 1/√(1-v²/c²)                                              （1b）

M被稱為動質量而m被稱為靜質量。而這種分法的最初的根源是因為在運動的坐標係中著名的愛因斯坦質量能量關係可寫為：

E = γmc²                                                               （2）   

於是人們就將（2）式中的γm合並為（1a）中的M。

但是，（1）式會產生這樣一個問題：那就是在當一個質量極小的微觀粒子的速度接近光速時它的質量會趨於無限大。而極小的體積擁有極大的質量卻正是廣義相對論推出的黑洞的特征。這或許就是曾經有很多人擔心加速器是否會產生黑洞的原因。

鑒於以上的考慮，物理界就聲稱不存在動質量與靜質量之分，質量就是質量，粒子的運動隻改變由（2）表達的總能量，而不改變粒子的質量，從而宣布（1a）式是無效的。

這樣一來確實回避了高速粒子可能產生黑洞的風險，但又帶來另一個有關能量的邏輯缺陷，那就是關於原子量的解釋。今天的物理學家們告訴我們，組成原子內亞原子粒子的質量遠大於其內部的誇克質量總和，所以亞原子粒子的質量（從而總原子量）主要是由亞原子內的誇克高速運動產生的動能及將誇克限製在亞原子內的勢能構成。下麵這個由費米實驗室製作的視頻對此有詳細解釋：

你看，當遇到可能出現黑洞的威脅時他們就聲稱能量的增加不會導致質量增加，當無法解釋原子量與亞原子質量之和的巨大差異時，他們又聲稱原子的質量主要是由原子內部的能量構成。這種邏輯上混亂如果發生在中學生的語文考試中，一定會得零分，但是它就活生生地發生在作為人類文明頂端的物理學界，而且又是由狹義相對論造成的，它差點讓人們對正確的質量能量關係產生信任危機。。。。。。

[慕容青草]

盡管如本文一開始指出的那樣本文所討論的內容是狹義相對論所造成的諸多邏輯混亂中最無關緊要的一條，但是，它對於打破人們對於狹義相對論的迷信所能起的作用卻可能不小。。。。這是因為直到今天人們仍然把本質上並不屬於狹義相對論的愛因斯坦質量能量關係看做是狹義相對論的最主要的公式，而本文的討論表明狹義相對論所主張的能量的相對論表達式會對愛因斯坦的質量能量關係造成威脅。。。。。。

當然，狹義相對論對於質量能量關係的威脅並不止這一條，之前我也指出過將狹義相對論與質量能量關係結合會違反第二定律。。。。不過那裏的討論理論性比較強，很多人不易懂。。。。。本文的討論相信就是中學生也應該是一目了然的。。。。。

[慕容青草]

回複 'luren_1970' 的評論 :你的胡扯我就不理會了。。。。不過我也承認我的成述上確有不嚴格之處----盡管完全不是你的胡扯。。。。。。我這篇文章裏提到的是質量的本質來源，你那從穀歌抄來的比本質來源還差出一大截呢。。。。。。

回去告訴你的網軍老板，這次盡管你胡扯的內容完全不靠譜，也確實起到了提醒我要更嚴格一些。。。。。。至於說為了這事他要扣你獎金還是加你獎金就不關我的事了。。。。。。

[慕容青草]

如果有人對於曆史上怎麽會出現對Sagnac實驗的極端離譜的解釋以及製造出與絕對時空無關的以太再因找不到以太而否定絕對時空這樣離譜的事情感到不解的話，隻要看看今天在大量證據麵前仍然死抱狹義相對論不放的主流學界就可以找到答案：人類的科技根本不是如學校老師宣傳的那樣是純理性的，從來不是。。。。。。

當然，上述評論不適用於網軍小醜。。。。我這裏開放讓網軍小醜表演就是因為網軍在這裏就是從反麵給的我的文章點讚。。。。。。

[luren_1970]

俄狄格瑪雅，博主這知識學得太半吊子了。質量分慣性質量和引力質量沒錯，把微觀粒子加速到將近光速僅僅會導致表現的慣性質量增加，而不會導致其引力質量增加。所以說高速粒子變黑洞是無稽之談。下麵你說啥亞原子質量總和遠小於原子量？去查一查好嗎？實際上如果你把一個原子核裏麵的質子和中子的質量加起來，會比原子量稍微大一點。這是因為質量虧損，也就是強相互作用力粘合質子和中子造成的。有理論說是存在一種微粒子叫做膠子，在質子和中子間快速運動傳播強力。所以，在您瞎白活之前，先去查一查書，或者穀歌一下。比方說把，鐵原子核原子量是多少，裏麵有多少個質子（我記得是26個）多少個中子。每一個質子和中子的質量各是多少。
不要整天在這裏出洋相了。要麽你就跟習大大學，反正就是小學文化你咋地？