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粒子在加速器中被加速到接近光速,加速度的能量转换成质量了吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-10-08 09:12:05

来自加速度的能量转化为质量,但是QFT给了这个陈述一个意义。在量子ft中,“粒子”实际上是一块场,称为量子,场是振荡的。现在,正如我在书中展示的(点击这里),场的质量导致它振荡:

在经典物理学中,质量是惯量的度量(见第二章),但在QFT中,质量是出现在场方程中的一个数字。质量项的作用是减慢场的演化和传播速度,因此质量在量子ft中扮演着与物理中相同的惯性角色。但这并不是质量的全部作用。这一项也会引起场振荡,质量越大,频率越高。(用简单的数学方法可以证明,振荡的频率由f = mc^2/h给出,其中h是普朗克常数。)

所以当质量增加时,振荡频率也增加,从而提供了一个关于额外能量的物理图像。事实上,QFT为爱因斯坦著名的关系提供了一个物理图像,正如我书中接下来的两个部分所描述的:

能量。在经典物理学中,能量意味着做功的能力,而功的定义是施加在一段距离上的力。然而,这个定义并不能说明什么,所以在经典物理学中能量是一个相当抽象的概念。在量子场论中,另一方面,量子的能量是由振荡的电场强度:更多的能量,振动越快。事实上著名普朗克能量和振荡频率之间的关系(见第三章)是直接从量子场论的方程。在我们的颜色类比中,我们可以说振荡导致颜色“闪烁”;微光越快,磁场的能量就越大。

e = mc ^ 2。我知道,我保证过不会有方程,除了一些脚注,我遵守了我的诺言。但我想你会原谅我为这个世界上最著名的等式破例——唯一一个被写进传记的等式(B2000)。结果是e = mc^2从QFT中跳出来。爱因斯坦不得不努力工作来获得它;他在1905年发表了第一篇关于相对论的突破性论文之后,又在一篇独立的论文中发表了这个方程,但在QFT中,这个方程只是之前两次论文的简单结果。由于质量和能量都是由场强的振荡表示的,不用爱因斯坦就能看出两者之间的关系。事实上,任何学生都可以结合两个方程,找到(大鼓声响起来吧)e = mc ^ 2。这个方程不仅脱离了QFT,它的意义在物理上可以从场的振荡中看到。(我只是在写这本书的时候才想到这个简单的推导。)

普朗克定律说,一个量子的能量由e = hf给出,其中f是频率,h是普朗克常数。结合脚注2中的公式得到e = mc^2。
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