狭义相对论的质速关系

Question

如题所述

Answer 1

狭义相对论的质速关系是相对论的一个重要结论，大多数教材均采用两个物体在发生完全非弹性碰撞的过程中，从不同参照系去看其速度变化来推导质速关系。

本文利用狭义相对论时空的洛伦兹变换证明运动方向上力在两个惯性参照系中的不变性，然后直接利用牛顿第二定律推导出质量与速度的关系，这种推导方式相对比较简洁，利于低年级大学生的理解。

质速关系（mass-velocity relation）。在相对论力学中，物体的惯性质量分为静质量和相对论质量，两者的关系式即质速关系。质速关系又称为质增效应，是相对论性效应之一。

式中c为光在真空中传播的速度， v为物体的运动速度。狭义相对论预言，物体的惯性质量随其运动速度的增加而加大，速度趋于光速时，惯性质量趋于无限大。

公式推导

在相对论力学中，质能关系等都是由质速关系推导出来的。相对论时空观认为参考系变换等价于闵氏时空的旋转，同一个物理过程，其作用量经过参考系变换是不变的。