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靜質量 |
對任一狀態的物體,取一個慣性系K,使此物體相對此慣性系K靜止,則在慣性系K中測量得到的物體質量被稱為「靜止質量」。同一物體的靜止質量是洛倫茲不變量。而在物體相對其運動的其它慣性系中觀察到的物體質量被稱為「運動質量」
簡介
對於可以簡化為質點的系統,靜止質量是指取一個特定的慣性參考系,相對此慣性參考系,物體靜止,在此狀態下測得的物體質量。運動物體的質量隨着其運動速度增加而增大。速度的平方除以光速的平方,這就是將速度與質量關聯起來的因子。(見右邊公式)所以如果物體做低速運動,那麼其質量的增加就非常小;然而如果物體運動的速度接近光速,那麼其質量的增加就非常巨大。從公式可以看出,任何速度增加接近於光速運動的物體的質量都趨近於無窮大,因此,實體物體不可能達到或超過光速。物體質量和運動速度的關係式見圖。如果一個物體的靜止質量是m0,那麼當它的運動速度是v時,其質量等於m:(見右上角公式)對於一個系統,不能簡化為質點,不變質量包括動量中心的任何動能和勢能的質量,系統的不變質量可以大於其單獨成分的靜止質量的總和。可見,在某個慣性參考系中,兩個質子靜止時,靜止質量為2m0。在此慣性參考系中,當兩個質子相對運動時,靜止質量大於2m0。
評價
因此,一個系統,不能簡化為質點,在外力做功後,靜止質量可能改變。系統的靜止質量會因為外界作用而改變 在廣義相對論中,黑洞是宇宙空間內存在的一種密度無限大,體積無限小,時空曲率非常高,熱量無限大的奇點。所有的物理定理遇到黑洞都會失效,由於黑洞的引力非常大,周圍的一切都會被其「吞噬」,就連目前最快的光都無法逃脫。當天體的引力達到極限時就可以對空間進行扭曲,黑洞是目前人類所知的引力最大的天體,所以黑洞可以對周圍的空間進行扭曲。 當一顆足夠大恆星的核心在自身重力作用下迅速收縮,發生爆炸。當恆星的核心中所有的物質都變成中子時將會被壓縮成一個密實的星球,而黑洞的形成是需要恆星的核心的質量大到可以使坍塌過程一直進行下去,最後就會形成黑洞。在廣義相對論中,空間彎曲是引力的本質。光在真空中傳播,由於空間的彎曲,光線也會彎曲。當光進入黑洞的彎曲空間中,將無法從彎曲空間中逃脫出來,這樣就造成了光被黑洞吸引住了。[1]