292、速度加快、質量變重（一），狹義相對論（34）

 《相對論淺說》 第7章 運動加快則質量變大 

一、 狹義相對論中的質量 

 在相對論中，質量分為『靜質量』和『相對論質量』。 

『相對論質量』是指在一個參考系中所具有的總能量。 

 『相對論質量』包括物體的質量所具有的動能。 

就是說，在相對論中，物體的質量（或能量） 

是與物體的運動相聯繫。 

例如，一個盒子裝有許多粒子， 

它的質量會隨著這些粒子的速率的增加而增加。 

任何能量加入這個盒子， 

盒子的質量都會受這些粒子運動的影響。 

如果盒子在運動，這個盒子所具有的動能， 

應該包括在物體的質量中。 

就是說，物體的質量、能量和動量是不可分開的。 

牛頓的『不變質量』不包括盒子的動能， 

而『相對論性質量』則包括盒子的動能。 

這種質量與運動速度的聯繫，表現在質速關係上。 

所謂『質速關係』指的是，質量與速度的關係。 

相對論中，

物體的靜質量和相對論質量的關係，即質速關係。 

質速關係又被稱為質增效應，是相對論效應之一。 

相對論中，質速關係是由質能關係 

和牛頓第二定律的微分公式推導出來。 

質能關係和質速關係兩者可以相互推導出來的。 

狹義相對論中的質量，是由質速公式表現的。 

質速公式如下： 

 m0指靜止質量，m為相對論質量。 

由公式可以看出： 

(一)對於一個有質量的物體， 

其速度v不可能等於或者超過光速， 

否則分母將會無意義或為一個虛數*。 

注1：光子沒有靜止質量，

因此光子的速度可以達到光速；

在光子運動時，會有動量或者說能量； 

注2、虛數的解釋參見後面的附圖

（二）  

當某有質量之物體移動速率越接近光速c， 

相對論質量會變重。 

質速關係已經有許多實驗證實了它的正確性。 

回旋加速器的運轉、高速粒子飛行時間的測量、 

對原子光譜的解釋等都為質速關係提供了證據。 

原子能發電、原子彈和氫彈的實現都以質速關係、 

質能關係為理論基礎 。

謝謝閱讀。

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