质能公式

文/侯工

侯工：

由于光源与观测者都是沿着径向运动的，而光是沿着宇宙球面传播的，两种方向互相垂直，光与光源、观测者的相对速度都等于光速，所以无论观测者与光源的相对速度如何，所测到的光速永远不变，这就是光速不变原理的根源。

最小粒子的速度等于光速，所以没有惯性，也就没有质量。但是，由它构成的物质粒子由于有了邻域阻力而产生了惰性，必须有外力作用才能使其运动，这种惰性就是惯性。惯性定义：

自然物质需要力才能改变运动状态的性质叫做惯性。

物质有了惯性才有质量，质量定义：

物质含有最小粒子的数量叫做质量。

物质含有最小粒子的多少就是质量的大小。物质受到宇宙球面的牵引力后产生运动，因此具有能量。能量表现为物质的动能，用公式表示为：

E=1/2mv^2

上式表示物体的宏观运动时的能量。物体的总速度等于光速c，所以物质的总能量为：

E=1/2mc^2

这就是真正的质能公式。

网友：

爱因斯坦的质能公式是E=mc^2，为什么与你的不同？

侯工：

爱因斯坦的质能公式是经过坐标变换得来的。由于他不懂光速不变原理的机理，误认为光速不变，是因为参照系不同，只有经过坐标变换，才能符合光速不变原理。他举例说：假如你以速度a离开光源，那么你测得的光速应该是c-a；假如你以速度a接近光源，那么你测得的光速应该是c+a，但是你测得的光速都是c，原因是你所在的坐标系与光源不是同一个坐标系，因此必须进行坐标变换：

x’=x+a

Y’=y+b

Z’=z+c

经过坐标变换后，时间、空间和质量都发生了改变，因此原来的动能公式E=1/2mv^2就变成了E=mv^2。由于物质的最高速度等于光速c，所以，质能公式就成了E=mc^2。

然而，光速不变原理是由于速度守恒定律。光源的速度（宇宙原速）恒等于观测者的速度（宇宙原速）。光源与观测者之间的位移只是宏观速度的表现。如果考虑到微观速度，两者的径向速度永远是相同的。也就是说，两者之间在实质上没有位移。而光从光源发出然后沿着球面传播，光的传播方向与光源及观测者的方向互相垂直，所以光的速度不变。这就是光速不变的机理。

以上说明光相对于光源和观测者的速度恒等于光速c，是在同一个参照系里发生的。这个参照系就是以宇宙球心为中心的球坐标系。由于根本不需要坐标变换，所以质能公式就可以直接从动能公式E=1/2mv^2变换成E=1/2mc^2。

由于1/2c^2是个常量，可看成是一个系数。可见，能量与质量是一种递变关系。

从公式E=1/2mv^2中，假设m为单位质量（常量），那么速度的平方与能量成正比，说明速度与质量存在平方级数的放大效应，这也是一种递变关系。

由于质量代表最小粒子的数量。一个电子由5个最小粒子组成：

物质粒子的最小单位是由2个最小粒子组成的中微子，它的质量等于一个电子的2/5。电子的质量等于9.109×10^-31kg，为了计算方便，定最小质量单位是电子的1/5，即1.8218×10^-31kg.那么，一个最小粒子的能量为：

E=1/2×1.8218×10^-31×9×10^16kgm^2/s^2=8.1981×10^-15焦耳。

也就是说，物质释放出1个最小粒子同时释放8.1981×10^-15焦耳的能量。反过来说，8.1981×10^-15焦耳的能量可以使物质释放一个最小粒子。

由于最小粒子具有最小的能量单位，所以在这个意义上说，最小粒子也叫做基能粒子；又由于最小粒子没有质量，它的能量是无法测量的，所以它所携带的能量叫隐能量。相对的自然物质所携带的能量叫显能量。自然物质释出基能粒子的过程中不断地伴随着释出显能量，然后这些显能量全部转化成基能粒子（原物质）的隐能量。当所有自然物质转化成原物质（基能粒子）后，所有显能量就全部转化成隐能量。

宇宙球面的能量叫原能量，原能量来自球面与半径的不确定关系。原能量恒等于显能量与隐能量之和，这种现象称为能量守恒定律。

由能量与物质质量的递变关系，从质能公式中可以直接推导出物质守恒（不灭）定律：自然物质（显物质）内的基能粒子与原物质（隐物质）的基能粒子之和是个恒量。

同理，从质能公式中还可以直接推导出速度守恒定律：物质的宏观速度（显速度）与微观速度（隐速度）之和恒等于宇宙原速（光速）。

使物质释放粒子的能力就是使物质运动或状态改变的能力，所以，能量的定义是：

使物质运动或状态改变的能力叫做能量。

力是能量改变物质运动或状态的传递形式，所以力的定义是：

能量对物质运动及状态的改变作用叫做力。

力可以使物质运动，也可以改变物质运动的状态，这两种情况叫做力做功。所以功的定义是：

力使物质运动或状态改变的程度称为功。