2019-2020学年度教科版选修3-4 6.4相对论的速度变换定律 质量和能量的关系 教案(3)
2019-2020学年度教科版选修3-4 6.4相对论的速度变换定律 质量和能量的关系 教案(3)第2页

 由洛伦兹速度变换:

将(2)代入上式: 所以有: 证毕.

  爱因斯坦狭义相对论,是建立在所谓的惯性系统中的时空理论.惯性是狭义相对论存在的基础,因为在惯性系统内,做匀速直线运动的物体的数学物理方程,才满足线性迭加规律.Lorentz在1904年已经推导出了电子的纵向质量与横向质量的公式[1],它们分别是:

    m L = m / (1 - v 2/c 2) 3/2 (1)

以及

    m t = m / (1 - v 2/c 2) 1/2 (2)

  爱因斯坦在他1905年的论文《论动体的电动力学》中也推导了电子的"纵"质量和"横"质量(原文中有引号)[2].《论动体的电动力学》的第10节"(缓慢加速的)电子的动力学"中,Einstein讨论了这个问题.他从运动方程出发,经过洛伦兹-Einstein坐标变换,得出了一组结果:然后保持"质量×加速度=力"的方程形式,通过比较而导出了电子的纵质量和横质量

  式中mo为物体的静质量.Einstein所得到的纵质量mL随速度变化的关系与洛伦兹的结果相同,可是横向质量公式写成: m t = m / (1 - v 2/c 2) (3)

公式(3)与Lorentz的公式(2)不同.爱因斯坦在公式(3)下面有一段文字说明:

"采用不同的力与加速度的定义,我们自然会得到其它的质量值.这告诉我们,在比较电子运动的各种理论时,必须十分谨慎地进行."