玩街郑燕波

是光速的平方还是立方什么的，这些都不重要，如果非要提暗含的深层的宇宙规则，那就得先说质能方程本身了，基于狭义相对论通过光速这一常数的联系，给出了物质质量与自身包含能量的简洁关系，称得上是惊人的发现。

我们要知道质能方程是基于狭义相对论提出的，也就是狭义相对论的推论，所以即便质能方程再怎么符合物理和数学上的美感，那都是狭义相对论给予的，所以质能方程中的光速平方并没有代表什么特殊规则。

质能方程的推导也不是很困难，一点高数知识加上狭义相对论的一些推论足以，或者更加严格一些就利用四维语言去分析，总的来说，质能方程中的光速平方完全是数学推到的结论，这与狭义相对论的几个基本原理相关。

实际上，我们刚才一直再强调质能方程E=mc平方是狭义相对论的结论，那是因为这个简单的等式只在特殊情况下严格成立，而在广义相对论中，质能方程这个概念指的是能动张量，如果取一个局部瞬时惯性系，那么才会退化为我们熟知的E=mc平方。

所以说，所谓的深层宇宙规则并非光速平方那么直白，而是其基于的理论本身，但理论本身又是基于几条基本原理发展来的，所以那些原理才是宇宙规则。

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赛先生科普

质能方程是爱因斯坦推导出来的，只有三个参数，非常简洁。首先我来说一说我对这个公式的看法：这个公式是正确的；这个公式的含义其实爱因斯坦本人也没有真正理解透彻，这个公式让我们都知道质量本身就是能量，但为何是C2？基本上都说不上来，你让爱因斯坦说他也说不上来。C2确实说明了我们宇宙的本质，宇宙空间是以光速运动的，有质量的物质运动速度虽然小于光速，但物体对空间的影响依然是光速。C2是什么？球形的表面积！质量是什么？质量就是物体对空间影响的结果！物体是如何影响空间的？是以球形表面积的方式向外发散对空间造成影响的，这实际就是爱因斯坦所说的空间弯曲。空间弯曲说说容易，请问这世界谁人能懂？爱因斯坦说光速是有质量物体运动的上限，我说这个说法并不完全正确。光速是我们这个宇宙的本源速度！物质形成的初期速度最快接近光速，后来随着宇宙的膨胀冷却、物质的演化，物质向低能级（重物质）演化，物体的质量越来越大，运动速度也越来越低，以致我们认为物体的初始速度是零，在受力后才会加速运动才有了速度。这也是我们常识上的错误，爱因斯坦是惯于打破常规看问题的人，他也同样范了这个常识错误。质能方程非常了不起，每个参数都有其背后的物理含义，如果你不懂这个宇宙运动的本质，你是想破头也不知其内在含义的。这个公式中的C2你理解不了，其实这个公式中的M比C2更难理解，C是一个常数，M却是一个变量，它不是一个固定值，任何物体放在空间的不同位置它的值就不同，运动速度不同这个值也会变化，即使物体的位置和速度不变，物体的质量也是一个动态平衡，不是一个固定值。这也超出了普通人的认知了吧？是的。这个世界除了光速是恒定的，没有一个物理参数的值是恒定的，我们这个世界没有一个实物是确定的。不管你相不相信，一个不但变化的世界却创造出我们，而我们却认为整个宇宙都是永恒的。

民工站在爱因斯坦肩上

这个c²根本上来自于四维速度和四维动量的定义，我们先不管这个四维动量，我们先用其它取巧的方式来解释：

从量纲分析来解释

这个解释是最简单的（当然你会不服这种解释方式），从在爱因斯坦之前就得到的动能公式就可以简单推导为什么爱因斯坦必须用c²。所以爱因斯坦不用出生，我们也应该知道这个宇宙的深层规则。

动能公式是:

（注意这里有一个1/2的原因是能量是动量的积分，或者说动量是能量的导数）。

上图：量纲分析，最后一项是能量，由质量、长度和时间的三种量构成。

我们知道能量的单位是焦耳，根据上述公式可以推导出焦耳的量纲是千克·米平方每秒平方（kg·m²/s²），也就是说，焦耳是每平方秒上质量与距离平方的乘积。所有能量算出来的单位必须包含米平方这个量纲。

所以，在爱因斯坦的质能方程中，唯一带有长度量纲的量就是光速c，所以就算我们没搞清楚质能方程式如何推导出来的，我们也必需给c加上一个平方以配平量纲。

但你可能对此不服，那么我们下面还有其它更精妙的解释，但是会更难懂一些：

从光子能量的角度来解释

第二种解释方式，也采用了一种投机取巧的办法来解释这个c²问题。我们找一个没有静态质量的东西来说事——光子。为了推导出质能方程，我们需要先介绍两个非常有名的关于光子的公式。

• 光子的动量公式：
  

上图：光子能量公式。

光子的动量也可以表示为p=mc；（由于光子没有静态质量，所以这里的m是光子的全部相对论质量）

• 光子能量公式：
  

频率f实际上=c/λ，即光速除以波长，也就是一秒内光振动的周期数。

由此，把动量公式带入能量公式，过程如下：

1. 把频率f代换一下：E=hc/λ；
   

2. 把h/λ代换成动量：E=pc；

3. 再把动量p代换成mc：E=mc·c=mc²。

这个解释利用了光子没有静质量的特性，简化了推导逻辑。如果你还不服的话，那下面只好用最难懂的方式来解释了。

通过四维时空当中的速度和动量来推导质能方程中的那个c²

我们知道三维空间中的距离计算公式是想x,y,z的函数，几何意义如下图所示：

而在四维时空当中的距离计算公式则是x,y,z,t的函数（这个不好用图表示几何意义）：

这个实际上是闵可夫斯基度规的行列式：

上面行列式跟度规矩阵的关系推导过程如下：

根据上面关于四维距离的定义，我们是完全可以定义出四维速度和四维动量的。因为推导这两个定义的过程有点复杂，这里也不需要涉及那个过程。简单点说，这里只需要知道我们日常所谓的速度和动量实际上是三维速度和动量，因为没有把时间流逝带来的距离改变算进去。如果把时间流逝一旦算进去，那么静止的物体也是有速度的，而且这个速度就是c。

再回头来看，实际上闵可夫斯基度规矩阵的涵义是说，任何静止的物体（肯定质量不为0）实际上都是在以光速（在时间轴上）运动。

而四维动量的分量定义如下：其中，p0是在时间轴上的分量。

如果物体没有三维动量（即在三维中静止），但仍然会有四维动量——因为时间还在以光速流逝（u=c）。

那么上述公式可以变换为：

由此可以推导出，在四维时空中总能量E=mc²。

这个c²对于静止物体来说是指其在时间轴上以光速运动所拥有的动能，这就是为什么静质量仍然具有能量的原因——时间流逝。

而对于运动的物体来说，其三维动量会贡献一部分能量，这部分能量可换算成相对论质量。

总结

我们用三种方式解释甚至推导了质能方程，虽然不是从最基础的定义开始推导，但大致给出了质能方程的逻辑。从推导中我们可以发现，条条大路通“光速”的根本原因，是光速就是我们的时间流逝的速度。静止物体仍然以光速运动，而能量是动量或者说速度的积分，因此能量中的这个c自然就带上了二次方的帽子（理解这个需要有点点高数基础，主要是导数的涵义和在代数上的表现）。

小宇堂

在圆面积公式中我们仔细观察尺规作圆，圆周率乘以r的平方，是由曲线一维升到二维的过程，c平方就是三维升到5维的过程，如下我们先来做一个数学证明，证明0.99循环等于1，先设0.99循环等于x则满足10x=9+x解得x=1，ok我们先抛开这个问题，我们来思考一个有趣的现象，我们这个宇宙的物质，要么只具有的静质量要么只有动质量要么具有静质量却不是完全光速，我们先来想象一下假如说你同时具有静动两种质量状态，加上空间就是时间那么你就具有了两条时间轴，这就是五维空间！ok,再抛开这个问题，相对论说达到光速90%开始尺缩钟慢就是折叠时空，注意90%等于0.90小数点0可以舍去那就是0.9，注意0.9开始像0.99循环了，然后当你加速到99%光速时99%就是0.99更像0.99循环了这就是0.99循环等于1的物理意义，假设你是一个五维生物摆在面前有块糖，你会发现一个有趣的现象，你吃了一块糖世界还会冒出一块糖，因为0.99循环是自然数，你只是吃了其中静动质量一种状态的糖，切割静动质量状态就是降维的方法，所以0维是点，1维是线，2维是平面，三维是空间，四维是时间，五维是速度，你超过光速宇宙就会崩塌，所以五维在宇宙之外，我们宇宙只有4维，4维的宇宙自然要有4维的粒子构成，所以电子是4维的，量子纠缠为什么超光速其实是因为它是4维的，比我们人类高一维，它会折叠时空在EPR悖论实验中双电子被打散的一瞬间通过它的波粒二象性交换了电磁波，被交换的电磁波要回去，我们三维人类习惯以路程除以时间来判断速度，它是4维的它把一光年的距离折叠成1米其实它的实际速度没变只是走了捷径你感觉它超光速了，其实它不是真正的超光速，真正超光速在五维！在宇宙之外！我们再来分析下为何相对论和量子力学无法统一，其实关键卡住人类的是引力子和引力相互作用与其它基本力的统一问题，其实我们宇宙大爆炸的奇点就是引力子，量子力学告诉我们的世界是由波构成的，其实不对，我们是由高维生物利用二象性切割五维空间的一个引力子的波构成的，被切割的波要回去，我们都是由引力子的波构成的，所以这就是牛顿说的万有引力，这是切割成3维的，切割成4维的是相对论，所以相对论不是终极物理理论，所以奇点不是0维，不能产生我们的才是真正的0维，同理，我推测一定存在一个宇宙是叫做万有斥力的宇宙或是维度，引力子和斥力子构成了原粒子的两条时间轴，这就是引力的本质，我的理论解释了奇点的性质，证明了时光机和任意门是可以通过一些手段发明出来的，证明了我们科学发明的终点，也为相对论和量子力学的统一存在可能！第二点我之前的头条作品里解释了我们的世界是由五维空间的一个引力子通过切割它的波粒二象性的波构成的，我们来思考目前理论关于引力的认知就是两点物质特性和空间特性（时空凹洞），其实我是要说黑洞压的那个时空网就是引力子本身（5维），其实我们需要换个理解思路，我之前说五维是速度，速度是静动质量产生的原因，黑洞逃逸速度超过光速这是静质量在对抗速度压迫引力子，宏观物体运动速度达到或者超过光速这是动质量在对抗速度切割引力子的波线，再说的简单点你就用切割磁感线产生电流一样的理解思路，通过加速到光速是在切割引力子时空网波线获得质量增大！我这里有个比较大胆的猜测时空凹坑其实是速度维度以下的一种存在于3 4 5维度的一种特殊物理现象，世界是高维往低维建的，在某一段维度也许并不存在相对论时空现象，换个说法假设高维生物把黑洞拿出宇宙之外，广义相对论并不存在了因为6维物质不受你静（逃逸速度）动（运动速度）的制约了，那时候引力只与物质本身属性有关了！这里梳理下，任何物质都在对抗引力子，引力子就是时空网，对抗的本质是静动质量的具备与强大，对抗引力子的结果表征是获得能量，你也可以理解为其实物质基础维度本来就是5维，静质量对抗的形式人类称之为万有引力获得质量的方式是人类的理解的引力相互作用，动质量对抗的形式人类称之为质能方程获得质量的方式是切割引力子波感线表征结果质能方程，引力本来只有两种理解产生方式，一3维的牛顿公式，2五维的引力子波粒二象性的波粒聚合完整性，4维爱因斯坦的原因是对抗了引力子本身产生时空洞，6维宇宙引力原因就简单多了

草莓蜜雨痕

人在地球表面的受力，刚好等于质量乘以重力加速度，多么完美！你是这个意思吗……

七尺居士

重粒子风暴

c的平方当然大有深意。略做转换，m=E/c2，c是光速，是宇宙的一个参数，表明质量可以认为是等效能量在c尺度上场强的大小。也能表明我们宇宙的统治性纬度是三维，没有那么多其他纬度，即使有，也是蜷缩起来没有展开，不起作用。

双拼输入法

是光速的平方还是立方什么的，这些都不重要，如果非要提暗含的深层的宇宙规则，那就得先说质能方程本身了，基于狭义相对论通过光速这一常数的联系，给出了物质质量与自身包含能量的简洁关系，称得上是惊人的发现。

我们要知道质能方程是基于狭义相对论提出的，也就是狭义相对论的推论，所以即便质能方程再怎么符合物理和数学上的美感，那都是狭义相对论给予的，所以质能方程中的光速平方并没有代表什么特殊规则。

质能方程的推导也不是很困难，一点高数知识加上狭义相对论的一些推论足以，或者更加严格一些就利用四维语言去分析，总的来说，质能方程中的光速平方完全是数学推到的结论，这与狭义相对论的几个基本原理相关。

实际上，我们刚才一直再强调质能方程E=mc平方是狭义相对论的结论，那是因为这个简单的等式只在特殊情况下严格成立，而在广义相对论中，质能方程这个概念指的是能动张量，如果取一个局部瞬时惯性系，那么才会退化为我们熟知的E=mc平方。

所以说，所谓的深层宇宙规则并非光速平方那么直白，而是其基于的理论本身，但理论本身又是基于几条基本原理发展来的，所以那些原理才是宇宙规则。

桃源日记

这样才正好是能量的单位啊。

客户端故障

爱因斯坦的质能方程的意义是任何质量为m的物体都蕴含一定的能量，蕴含的能量就是这物体全部变成光时所具有的能量。

關鍵字: 质能 科学 科普一下