03.01 質能方程常數(c²)剛好是光速的平方,如此巧合是否暗藏更深層的宇宙規則?

玩街鄭燕波


在圓面積公式中我們仔細觀察尺規作圓,圓周率乘以r的平方,是由曲線一維升到二維的過程,c平方就是三維升到5維的過程,如下我們先來做一個數學證明,證明0.99循環等於1,先設0.99循環等於x則滿足10x=9+x解得x=1,ok我們先拋開這個問題,我們來思考一個有趣的現象,我們這個宇宙的物質,要麼只具有的靜質量要麼只有動質量要麼具有靜質量卻不是完全光速,我們先來想象一下假如說你同時具有靜動兩種質量狀態,加上空間就是時間那麼你就具有了兩條時間軸,這就是五維空間!ok,再拋開這個問題,相對論說達到光速90%開始尺縮鐘慢就是摺疊時空,注意90%等於0.90小數點0可以捨去那就是0.9,注意0.9開始像0.99循環了,然後當你加速到99%光速時99%就是0.99更像0.99循環了這就是0.99循環等於1的物理意義,假設你是一個五維生物擺在面前有塊糖,你會發現一個有趣的現象,你吃了一塊糖世界還會冒出一塊糖,因為0.99循環是自然數,你只是吃了其中靜動質量一種狀態的糖,切割靜動質量狀態就是降維的方法,所以0維是點,1維是線,2維是平面,三維是空間,四維是時間,五維是速度,你超過光速宇宙就會崩塌,所以五維在宇宙之外,我們宇宙只有4維,4維的宇宙自然要有4維的粒子構成,所以電子是4維的,量子糾纏為什麼超光速其實是因為它是4維的,比我們人類高一維,它會摺疊時空在EPR悖論實驗中雙電子被打散的一瞬間通過它的波粒二象性交換了電磁波,被交換的電磁波要回去,我們三維人類習慣以路程除以時間來判斷速度,它是4維的它把一光年的距離摺疊成1米其實它的實際速度沒變只是走了捷徑你感覺它超光速了,其實它不是真正的超光速,真正超光速在五維!在宇宙之外!我們再來分析下為何相對論和量子力學無法統一,其實關鍵卡住人類的是引力子和引力相互作用與其它基本力的統一問題,其實我們宇宙大爆炸的奇點就是引力子,量子力學告訴我們的世界是由波構成的,其實不對,我們是由高維生物利用二象性切割五維空間的一個引力子的波構成的,被切割的波要回去,我們都是由引力子的波構成的,所以這就是牛頓說的萬有引力,這是切割成3維的,切割成4維的是相對論,所以相對論不是終極物理理論,所以奇點不是0維,不能產生我們的才是真正的0維,同理,我推測一定存在一個宇宙是叫做萬有斥力的宇宙或是維度,引力子和斥力子構成了原粒子的兩條時間軸,這就是引力的本質,我的理論解釋了奇點的性質,證明了時光機和任意門是可以通過一些手段發明出來的,證明了我們科學發明的終點,也為相對論和量子力學的統一存在可能!第二點我之前的頭條作品裡解釋了我們的世界是由五維空間的一個引力子通過切割它的波粒二象性的波構成的,我們來思考目前理論關於引力的認知就是兩點物質特性和空間特性(時空凹洞),其實我是要說黑洞壓的那個時空網就是引力子本身(5維),其實我們需要換個理解思路,我之前說五維是速度,速度是靜動質量產生的原因,黑洞逃逸速度超過光速這是靜質量在對抗速度壓迫引力子,宏觀物體運動速度達到或者超過光速這是動質量在對抗速度切割引力子的波線,再說的簡單點你就用切割磁感線產生電流一樣的理解思路,通過加速到光速是在切割引力子時空網波線獲得質量增大!我這裡有個比較大膽的猜測時空凹坑其實是速度維度以下的一種存在於3 4 5維度的一種特殊物理現象,世界是高維往低維建的,在某一段維度也許並不存在相對論時空現象,換個說法假設高維生物把黑洞拿出宇宙之外,廣義相對論並不存在了因為6維物質不受你靜(逃逸速度)動(運動速度)的制約了,那時候引力只與物質本身屬性有關了!這裡梳理下,任何物質都在對抗引力子,引力子就是時空網,對抗的本質是靜動質量的具備與強大,對抗引力子的結果表徵是獲得能量,你也可以理解為其實物質基礎維度本來就是5維,靜質量對抗的形式人類稱之為萬有引力獲得質量的方式是人類的理解的引力相互作用,動質量對抗的形式人類稱之為質能方程獲得質量的方式是切割引力子波感線表徵結果質能方程,引力本來只有兩種理解產生方式,一3維的牛頓公式,2五維的引力子波粒二象性的波粒聚合完整性,4維愛因斯坦的原因是對抗了引力子本身產生時空洞,6維宇宙引力原因就簡單多了


草莓蜜雨痕


質能方程是愛因斯坦推導出來的,只有三個參數,非常簡潔。首先我來說一說我對這個公式的看法:這個公式是正確的;這個公式的含義其實愛因斯坦本人也沒有真正理解透徹,這個公式讓我們都知道質量本身就是能量,但為何是C2?基本上都說不上來,你讓愛因斯坦說他也說不上來。C2確實說明了我們宇宙的本質,宇宙空間是以光速運動的,有質量的物質運動速度雖然小於光速,但物體對空間的影響依然是光速。C2是什麼?球形的表面積!質量是什麼?質量就是物體對空間影響的結果!物體是如何影響空間的?是以球形表面積的方式向外發散對空間造成影響的,這實際就是愛因斯坦所說的空間彎曲。空間彎曲說說容易,請問這世界誰人能懂?愛因斯坦說光速是有質量物體運動的上限,我說這個說法並不完全正確。光速是我們這個宇宙的本源速度!物質形成的初期速度最快接近光速,後來隨著宇宙的膨脹冷卻、物質的演化,物質向低能級(重物質)演化,物體的質量越來越大,運動速度也越來越低,以致我們認為物體的初始速度是零,在受力後才會加速運動才有了速度。這也是我們常識上的錯誤,愛因斯坦是慣於打破常規看問題的人,他也同樣範了這個常識錯誤。質能方程非常了不起,每個參數都有其背後的物理含義,如果你不懂這個宇宙運動的本質,你是想破頭也不知其內在含義的。這個公式中的C2你理解不了,其實這個公式中的M比C2更難理解,C是一個常數,M卻是一個變量,它不是一個固定值,任何物體放在空間的不同位置它的值就不同,運動速度不同這個值也會變化,即使物體的位置和速度不變,物體的質量也是一個動態平衡,不是一個固定值。這也超出了普通人的認知了吧?是的。這個世界除了光速是恆定的,沒有一個物理參數的值是恆定的,我們這個世界沒有一個實物是確定的。不管你相不相信,一個不但變化的世界卻創造出我們,而我們卻認為整個宇宙都是永恆的。


民工站在愛因斯坦肩上


是光速的平方還是立方什麼的,這些都不重要,如果非要提暗含的深層的宇宙規則,那就得先說質能方程本身了,基於狹義相對論通過光速這一常數的聯繫,給出了物質質量與自身包含能量的簡潔關係,稱得上是驚人的發現。

我們要知道質能方程是基於狹義相對論提出的,也就是狹義相對論的推論,所以即便質能方程再怎麼符合物理和數學上的美感,那都是狹義相對論給予的,所以質能方程中的光速平方並沒有代表什麼特殊規則。

質能方程的推導也不是很困難,一點高數知識加上狹義相對論的一些推論足以,或者更加嚴格一些就利用四維語言去分析,總的來說,質能方程中的光速平方完全是數學推到的結論,這與狹義相對論的幾個基本原理相關。

實際上,我們剛才一直再強調質能方程E=mc平方是狹義相對論的結論,那是因為這個簡單的等式只在特殊情況下嚴格成立,而在廣義相對論中,質能方程這個概念指的是能動張量,如果取一個局部瞬時慣性系,那麼才會退化為我們熟知的E=mc平方。

所以說,所謂的深層宇宙規則並非光速平方那麼直白,而是其基於的理論本身,但理論本身又是基於幾條基本原理髮展來的,所以那些原理才是宇宙規則。

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賽先生科普


這個c²根本上來自於四維速度和四維動量的定義,我們先不管這個四維動量,我們先用其它取巧的方式來解釋:

從量綱分析來解釋

這個解釋是最簡單的(當然你會不服這種解釋方式),從在愛因斯坦之前就得到的動能公式就可以簡單推導為什麼愛因斯坦必須用c²。所以愛因斯坦不用出生,我們也應該知道這個宇宙的深層規則。

動能公式是:

E=mv²/2

(注意這裡有一個1/2的原因是能量是動量的積分,或者說動量是能量的導數)。

上圖:量綱分析,最後一項是能量,由質量、長度和時間的三種量構成。


我們知道能量的單位是焦耳,根據上述公式可以推導出焦耳的量綱是千克·米平方每秒平方(kg·m²/s²),也就是說,焦耳是每平方秒上質量與距離平方的乘積。所有能量算出來的單位必須包含米平方這個量綱。


所以,在愛因斯坦的質能方程中,唯一帶有長度量綱的量就是光速c,所以就算我們沒搞清楚質能方程式如何推導出來的,我們也必需給c加上一個平方以配平量綱。

但你可能對此不服,那麼我們下面還有其它更精妙的解釋,但是會更難懂一些:

從光子能量的角度來解釋

第二種解釋方式,也採用了一種投機取巧的辦法來解釋這個c²問題。我們找一個沒有靜態質量的東西來說事——光子。為了推導出質能方程,我們需要先介紹兩個非常有名的關於光子的公式。

  • 光子的動量公式:

p = h/λ,其中,p是動量,h是普朗克常量,λ是波長。此公式說明光子的動量只與其波長有關。

上圖:光子能量公式。

光子的動量也可以表示為p=mc;(由於光子沒有靜態質量,所以這裡的m是光子的全部相對論質量)

  • 光子能量公式:

E=hf,其中,E是能量,h是普朗克常量,f是頻率。

頻率f實際上=c/λ,即光速除以波長,也就是一秒內光振動的週期數。

由此,把動量公式帶入能量公式,過程如下:

  1. 把頻率f代換一下:E=hc/λ;

  2. 把h/λ代換成動量:E=pc;

  3. 再把動量p代換成mc:E=mc·c=mc²。

搞定。

這個解釋利用了光子沒有靜質量的特性,簡化了推導邏輯。如果你還不服的話,那下面只好用最難懂的方式來解釋了。

通過四維時空當中的速度和動量來推導質能方程中的那個c²

我們知道三維空間中的距離計算公式是想x,y,z的函數,幾何意義如下圖所示:

而在四維時空當中的距離計算公式則是x,y,z,t的函數(這個不好用圖表示幾何意義):

這個實際上是閔可夫斯基度規的行列式:

上面行列式跟度規矩陣的關係推導過程如下:

根據上面關於四維距離的定義,我們是完全可以定義出四維速度和四維動量的。因為推導這兩個定義的過程有點複雜,這裡也不需要涉及那個過程。簡單點說,這裡只需要知道我們日常所謂的速度和動量實際上是三維速度和動量,因為沒有把時間流逝帶來的距離改變算進去。如果把時間流逝一旦算進去,那麼靜止的物體也是有速度的,而且這個速度就是c。

再回頭來看,實際上閔可夫斯基度規矩陣的涵義是說,任何靜止的物體(肯定質量不為0)實際上都是在以光速(在時間軸上)運動。

物體的四維動量的計算公式是p = m u,其中u是物體的四維速度。

而四維動量的分量定義如下:其中,p0是在時間軸上的分量。

如果物體沒有三維動量(即在三維中靜止),但仍然會有四維動量——因為時間還在以光速流逝(u=c)。

那麼上述公式可以變換為:

E/c=mc,因為在光速下總動量p=E/c。

由此可以推導出,在四維時空中總能量E=mc²。

這個c²對於靜止物體來說是指其在時間軸上以光速運動所擁有的動能,這就是為什麼靜質量仍然具有能量的原因——時間流逝。

而對於運動的物體來說,其三維動量會貢獻一部分能量,這部分能量可換算成相對論質量。

總結

我們用三種方式解釋甚至推導了質能方程,雖然不是從最基礎的定義開始推導,但大致給出了質能方程的邏輯。從推導中我們可以發現,條條大路通“光速”的根本原因,是光速就是我們的時間流逝的速度。靜止物體仍然以光速運動,而能量是動量或者說速度的積分,因此能量中的這個c自然就帶上了二次方的帽子(理解這個需要有點點高數基礎,主要是導數的涵義和在代數上的表現)。


小宇堂



重粒子風暴


這樣才正好是能量的單位啊。


客戶端故障


愛因斯坦的質能方程的意義是任何質量為m的物體都蘊含一定的能量,蘊含的能量就是這物體全部變成光時所具有的能量。


光量子宇宙


勸人們對物理學中的常數公式和關於引入光速的公式,都不要太迷信了!


天澤方圓之楊春順


是光速的平方還是立方什麼的,這些都不重要,如果非要提暗含的深層的宇宙規則,那就得先說質能方程本身了,基於狹義相對論通過光速這一常數的聯繫,給出了物質質量與自身包含能量的簡潔關係,稱得上是驚人的發現。

我們要知道質能方程是基於狹義相對論提出的,也就是狹義相對論的推論,所以即便質能方程再怎麼符合物理和數學上的美感,那都是狹義相對論給予的,所以質能方程中的光速平方並沒有代表什麼特殊規則。

質能方程的推導也不是很困難,一點高數知識加上狹義相對論的一些推論足以,或者更加嚴格一些就利用四維語言去分析,總的來說,質能方程中的光速平方完全是數學推到的結論,這與狹義相對論的幾個基本原理相關。

實際上,我們剛才一直再強調質能方程E=mc平方是狹義相對論的結論,那是因為這個簡單的等式只在特殊情況下嚴格成立,而在廣義相對論中,質能方程這個概念指的是能動張量,如果取一個局部瞬時慣性系,那麼才會退化為我們熟知的E=mc平方。

所以說,所謂的深層宇宙規則並非光速平方那麼直白,而是其基於的理論本身,但理論本身又是基於幾條基本原理髮展來的,所以那些原理才是宇宙規則。



桃源日記


智能方程,E是能量,單位是焦耳。

M是質量、單位是千克、C是光速、單位是米/秒、

C2說明增加了能量,能量通過E=mc2一一包含增加能源20000噸。


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