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質能等價. E = mc²，即 質能等價 （mass-energy equivalence）、 質能守恆 、 質能互換，亦稱為 質能轉換公式 、 質能方程，是一種闡述 能量 （E）與 質量 （m）間相互關係的 理論物理學 公式，公式中的 c 是物理學中代表 光速 的 常數。.
等價理論(質能等價理論)是愛因斯坦狹義相對論的最重要的推論,即著名的方程式E=mC^2,式中為E能量,m為質量,C為光速;也就是說,一切物質都潛藏著質量乘於光速平方...
- 隨「光」逐流
- 一場風暴
- 愛因斯坦同步程序
- 光速定值的「公設」
- 歷史上最「失敗」的實驗
- 時鐘同步化與光速無關
- 愛因斯坦的規定
- 結論
第二次世界大戰結束後不久，愛因斯坦受邀在「在世哲學家圖書館」（Library of Living Philosophers）撰寫一篇知識分子自傳（註一）。在該《自傳筆記》（Autobiographical Notes）裡，愛因斯坦開張寫道：「我坐在這裡是為了在 67 歲時寫一些類似於我自己之訃文的東西」，然後以無與倫比的溫暖和清晰解釋了他的思想路徑：從年輕時對幾何的興趣，轉向馬克斯威、馬赫（Ernst Mach）、和波爾（Niels Bohr)等哲學、科學家對他自己之理論發展的影響。此書是愛因斯坦留給我們的唯一個人自傳筆記，為科學史上的一部經典著作。 在講述導致狹義相對論的發展時，愛因斯坦在《自傳筆記》中回憶道： 愛因斯坦如何解決這悖論呢?
愛因斯坦在瑞士專利局任職時，經常與「奧林匹亞學院」(Olympia Academy)的成員討論光速之謎。1905 年 5 月中旬，他突然想到光速之謎的答案就隱藏在用於測量時間的程序中，他回憶說：「我的腦海中掀起了一場風暴」。隔天一大早碰到一位工程師同事就迫不及待地告訴說：「我已經徹底解決了這個問題。對時間概念的分析是我的解決方案：時間不能是絕對的，時間和訊號速度之間存在著密不可分的關係。」 在風暴中，愛因斯坦匆匆忙忙地在數週內完成了那革命性的狹義相對論論文。在此讓我們看看為什麼他認為「時間和訊號速度之間存在著密不可分的關係」。
要測量光速，必須讓光訊號在已知距離內從一個位置跑到另一個位置，然後透過起點和終點的時鐘讀數之差異來確定傳播時間。因此用於測量傳播時間的時鐘必須同步，否則它們之讀數差異將毫無意義。可是我們卻需要利用光速來同步化兩個不同地方之時鐘，這顯然是「雞生蛋、蛋生雞」的循環邏輯問題。 愛因斯坦的風暴就是他終於想出了可以避免循環邏輯的同步化假想實驗：在 tA 時從 A 發出一道光線，當它在 tB 到達 B 時立刻讓它反射回去，於 t’A時到達 A；如果 則我們稱 A、B 兩地的時鐘精確地同步化了。例如 A 在 1:00 發出光信號，1:10 收到反射回來的光信號，如果 B 收到光信號的時刻是 1:05（或者將它調到 1:05），那麼 A、B 兩地的時鐘便是同步。今天的物理學家將此方法稱為「愛因斯坦同步程序」...
愛因斯坦接著說：「另外，根據經驗，我們進一步要求 為普適常數（真空中的光速）。」這是根據經驗計算光在兩點間之平均速度的方法，毫不起眼，但卻隱藏著一個非常不尋常的「陰謀」？ 邏輯告訴我們：如果我們用另一毫不起眼的 tB 定義去測單方向的光速（A 到 B或 B 到 A），其值一定是 c ( 註二 )！因此愛因斯坦說：「…我們根據定義確定，光從 A 傳播到 B 所需的時間等於光從 B 傳播到 A 所需的時間。」也就是說愛因斯坦在這裡從「平均速度」及「愛因斯坦同步程序」的定義，魔術般地導入了他的公設：光在任何方向的速度都是一樣的 c 值！ 為什麼這是個「陰謀」呢？在愛因斯坦的假想實驗中，我們既然不需要知道光的速度，為什麼不用聲音呢？答案很簡單：因為我們知道聲速會受到 A、B 兩點與空氣之相對速度的影...
在「近代物理的先驅：馬克斯威」裡，筆者提到曾被評選為有史以來第三大物理學家馬克斯威用簡潔數學方程式━「馬克斯威方程式」━闡釋了當時已知的電磁現象。1865 年，馬克斯威透過其方程式導出電磁波的存在，並證明光事實上就是一種電磁波！光既然是一種波動，那像水波及聲波一樣應該有傳播的媒體(介質)，物理學家開始尋找這一稱為「乙太」的媒體，並測試地球在這一媒體中的運動狀態。 這些實驗中最有名的是後來被稱為歷史上最「失敗」的實驗：1887 年，邁克爾森（Albert Michelson）與莫利（Edward Morley）用光干涉儀測量地球與乙太的相對運動速率。邁克爾遜和莫利預計會發現：分道揚鑣的兩道光束在不同時間回到探測器，從而可以計算出地球在乙太中的運動速度。但他們非常失望地發現：無論光向哪個方向傳播...
測量單方向光速實際上並不需要同步化的兩個時鐘（即沒有循環論證的問題）。例如 A、B 兩地皆在赤道上，A 在 1:00 發出光信號，B 在收到光信號後等 12 小時再發射回去，如果 A 在收到 B 光信號的時間是 13:04，那麼因為地球 24 小時自轉一次的關係，AB 距離除以 0.02 便是光單方向（相對於宇宙）的速度。在這一個實驗中，A、B 兩地的時鐘根本不必要同步化，只要它們的精確度是一樣就可以了。 人類早在 18 世紀初就已經知道如何製造相當精確及穩定的時鐘：哈里森（John Harrison）是英國的一名木匠，自學了鐘錶製作；在 1720 年代中期，他設計了一系列卓越的精密長殼時鐘，其精確度已經高達一個月僅差一秒（註三）。我們可以將兩個 Harrison-IV 時鐘在 A 處校正，...
在愛因斯坦同步程序下，無論光的實際速度是多少，光速測量起來總是定值 c。難道愛因斯坦不知道這「魔術」充滿了漏洞嗎？一個可能的解釋是 19 世紀末電報線和鐵路將整個歐洲連接成一個巨大的網絡，為了以確保訊息、乘客、和貨物的順利流動，同步時鐘是非常實際的考慮；愛因斯坦是專利局電訊操作設備的技術專家，負責審查時鐘同步的網路電磁設備之專利申請，因此他一定在思考時鐘同步問題，加上經年累月地為光速所困，似乎很自然地便往這牛角尖裡鑽。 我們知道魔術是騙人耳目與大腦的，不能用在科學上。光速是可以量的，怎麼可以根據定義確定（光從 A 傳播到 B 所需的時間等於光從 B 傳播到 A 所需的時間）？因此在其 1916 年之科普《相對論：狹義理論與廣義理論》一書中，愛因斯坦辯說：「（假設 M 在 A、B 兩處之正中間...
從上面的分析看來，愛因斯坦這「光速為定值的規定」似乎是建基於錯誤的認知上，所以顯然愛因斯坦其實沒有那麼神！ 開玩笑的，事實上愛因斯坦是筆者佩服的極少數科學家之一！在「思考別人沒有想到的東西──誰發現量子力學？」一文裡，筆者指出：當普朗克還一直在努力地想讓他的量子解釋能容於古典力學時，愛因斯坦已認識到量子不連續性是普朗克黑體輻射理論的重要組成部分！也只有愛因斯坦能看出波思（Satyendra Bose）一篇被英國名物理雜誌退稿、題為「普朗克定律及光量子的假設」的重要性，開創了量子統計力學！更奇怪的是：他被證明是錯的「EPR 悖論（EPR Paradox）」竟推動了許多如量子密碼學、量子計算機、量子資訊理論、量子遠程傳送等的研究；而他自認是一生中最大錯誤的「宇宙論常數」則成為研究近代宇宙的主要工...
根據愛因斯坦相對論中著名的質能換算公式E=mc2,微量的反物質便能產生驚人的巨大能量。 它能以輻射形式百分之百的效率釋放能量,而二核裂變的效率是百分之一點五。
2019年9月11日 · 在討論 E=mc^2 E = mc2 之前，首先要理解愛因斯坦的觀點，也就是狹義相對論。 第一部分：透過公理來計算結論. 狹義相對論存在兩個公理： 馬克思威爾方程式成立，光速永遠保持不變，無論光源或觀察者本身的速度是多少. 遵循伽利略提出的觀點：沒有任何實驗能測量出絕對速度. 根據愛因斯坦光鐘與火車的想像實驗，運動中的光鐘需要走較遠的距離，需要更長的時間來完成一個滴答，如果根據馬克斯威爾說的光速不變，那麼時間在不同地方是以不同速度運行，它的快慢取決於觀測者之間的相對速度。 因此，絕對時間與恆定光速之間有矛盾。 根據光鐘實驗，我們可以進一步推導出相對論中非常重要的一條公式—時間延長性：
愛因斯坦的E=mc^2假設推導質能互換公式公式推導中的大"C"是積分常數 @6:02，需與光速小"c"區分開來。 推導過程是節錄至 "費曼" "六堂easy相對論"。
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- 物理在家學
2012年12月4日 · 書名： 為什麼E=mc2？. 探索時空、質量之源與希格斯粒子. 作者：考克斯|福肖. 出版社： 貓頭鷹出版社. 出版日期：2012/12/04. ISBN：9789862621134. -----廣告，請繼續往下閱讀-----. 你一定聽過愛因斯坦的相對論，也知道 E=mc2 這個公式，但是你有沒有想過，為什麼能量（E ...
