《质能相当性的初浅推导》的分析评价

《质能相当性的初浅推导》的分析评价

爱因斯坦在1946年的论文《质能相当性的初浅推导》（后面简称“爱文”）中，利用动量守恒定律、辐射压表示式以及光行差的表示式，推出终极版的质能方程。此前三十多年间还推出六种不同版本的质能互变的公式，他自认为最成功的还是本文中引用的第七版。本文的《质能相当性的初浅推导》原文，引自《爱因斯坦文集（第一卷）》（商务印书馆1977年版，425页）。任何人只要读懂了爱氏的原文，就会明白什么是任意编造和弄虚作假。

一、爱因斯坦用虚拟事物推演质能方程的原文      

[[质能相当性的初浅推导

关于质能相当性定律的下面这个推导，以前未曾发表过，它有两个优点。尽管它用到了狭义相对论的原理，但不必预先要求这个理论的形式结构，而只用到三条事先已知的定律：

（1）动量守恒定律。

（2）辐射压的表示式：那就是在一固定方向运动着的一组辐射的动量。’

（3）关于光行差（地球的运动对于恒星表现位置的影响—布雷德利Bradley）的著名表示式。

我们现在考查如下这样一个体系（有的版本说空中有个平台，在平台上设坐标系）。设物体B相对于[坐标]系K0来说在空间中是自由地静止的。两组各有能量E/2的辐射S和S’分别沿着正的和负的X0方向在运动着，最后都被B吸收了。由于这种吸收，B的能量增加了E。因为对称的缘故，物体B对于K0仍然是静止的。

现在我们从[坐标]系K来考查这同一过程。K对于K0是以恒定速度υ沿着负Z0方向运动着。对于K来说，这一过程描述如下：

物体B沿正Z方向以速度υ运动着。两组辐射的方向，现在对于K都同X轴作一交角α。光行差定律说：在第一级近似中，α=υ/c，此处c是光速。从K0来看，我们知道B在吸收S和S’时，速度υ保持不变。

现在我们把关于Z方向的动量守恒定律用到坐标架K中的我们这个体系上。
1．在吸引之前，设M是B的质量；那么Mυ就表示B的动量（按照古典力学）。每一组辐射有能量E/2因此，由麦克斯韦理论的一个著名结论，它具有动量E/2c。严格地说来，这是相对于K0的S的动量。但是，当υ比起c来是很小的时候，相对于K的动量，除了一个第二数量级的量（υ^2/c^2比1）以外，该是同一数值。这个动量的Z分量是Esinα/2c，或者说Eα/2c也已够精确了（除了一些数量级较高的量），那就是Eυ/2c^2。由此，S和S’合起来共有一个在Z方向上的动量Eυ/c^2，所以在吸收之前，这体系的总动量是Mυ+Eυ/c^2。
2．吸收之后，设M’是B的质量。我们这里先预料这样的可能性：质量随着能量E的吸收而增加（为了使我们考查的最后结果贯彻一致，必然要如此）。体系在吸收后的动量因而是M’υ。

我们现在假定动量守恒定律成立，并且把它用到Z方向上去。这就得出了方程^Mυ+Eυ/c^2=M’υ，或者M’-M=E/c^2。

这个方程就表示质能相当定律。能量增加E同质量增加E/c^2联系在一起。按照通常的定义，既然能量还留下一个附加常数未定，我们就可以适当选取这个附加常数，使E=Mc^2。]]

二、童话般的编造及形式上的问题

这个生编硬造的小论文发表在1946年1月纽约出版的《技术杂志》上，不太深奥但对相对论知之不多者也不好理解，下面按原文的意思再改编简述一下：

“空间上不知谁放置了一动一静两个坐标系，还有一个相对静坐标系静止的物体。不知从哪来的也不知是什么性质的两组等量的能量以光速运动，从物体的运动方向两边等距离射向物体并被物体吸收。

根据相对性原理，只要动坐标系以速度υ相对静坐标系及物体运动，自己不运动的物体就相当于对动坐标系以速度υ运动。两辐射从左右两边垂直射向物体，由于物体也在运动，所以构成一个光行差α角，这个角度用光速c与物体的速度υ的比值正弦值近似确定。

物体因相对动坐标系的运动有动量Mυ，能量的动量变为利用光行差构造的动量Eυ/c^2；由于物体吸收能量质量发生了变化，即变为后来的质量M’，但要求物体的速度υ不变以保证最后从公式中消去。

应用动量守恒定律，于是有原先质量的动量Mυ加上吸收能量的光行差构造的动量Eυ/c^2等于后来增加了质量的动量M’υ，即Mυ+Eυ/c^2=M’υ；移项为M’υ-Mυ=Eυ/c^2并从等式中消去速度υ，得到M’-M=E/c^2；由于质量差变为能量增加E再同质量增加E/c^2联系在一起，再适当选取一个附加常数，最终便得到了质能方程式E=Mc^2。”

暂不论爱氏虚构事物的荒谬，单从这个质能方程的推导形式上看，就存在着明显的的错误和逻辑混乱：

爱文中有示意图，图示一物体两侧成一直线射来能量，物体在运动，两辐射与物体运动方向有一个倾向运动方向的角度，这个角度就是光行差角。爱文的图错了，光行差角度应该与运动方向相反向后倾斜而不是向前倾斜。原文中光行差角度用正弦取得是错误的，应该用正切。

运动的物体B上有动量。两股能量上还有合到一起的动量E/c（计入光行差的动量为Eυ/c^2，光行差将动量弄成极端小），这个动量属于能量的与物体无关。原文中的吸收之前，显然是说物体还没有吸收能量，或许能量还走在路上。由此虚拟弄出的物体吸收能量之前的体系总动量为Mυ+Eυ/c^2，能当真吗？就算能当真那两种风马牛动量能叠加吗？再算能叠加还可以作两对称平衡抵消的能量动量再与物体动量相加吗？特别指出，所谓麦克斯韦理论的一个著名结论，即辐射能量的“动量”见不到有其他应用，不过是个无用的假设。

由式子M’-M=E/c^2推导出E=Mc^2，显然要有一个中间式子M=E/c^2。这就奇怪了，出现了M’-M=M。爱文肯定物体吸收了能量质量发生了变化，这个质量的增量是编造质能方程不可或缺的要素，不会有M’=0。M=E/c^2变成E=Mc^2很容易，将等号右边分母c^2乘到等号左边即可，但不见爱氏用什么方法使M’-M=M。若根据爱氏杜撰的质能相当性把M’-M的质量增加变为能量增加E，质量增加E/c^2中的E变为质量M，还是说不过去，因为此质量乘的是1/c^2，式子会变成E = M /c^2。爱文最后说“既然能量还留下一个附加常数未定，我们就可以适当选取这个附加常数，使E=Mc^2”。但找不到那个未知常数藏在哪里。

爱文说“能量增加E同质量增加E/c^2联系在一起”，表示能量增加的E同质量增加后动量E/c^2中的E是同一个能量，但能量是怎么增加的何时开始增加的不见交待。这里的能量除莫明其妙外还作循环利用：质能相当性定律中大得了不得能量，竟然还是原来想象的加给物体的来路不明的辐射能量。看来爱氏搞得很麻烦，绕了一圈又回到起点，不如直白说空间有一种大能量好了。

三、对凭空编造的理论的批判

爱氏所谓的质能相当性定律，是利用现有的物理定律和数学坐标系再加上想象的物体和能量编造的，然而物体和能量是虚拟的。这种随心所欲地编造，所用手法好像一个巫师空手挥舞一把不存在的木剑作法，然后对大众说，用这样的法器和法术作出的法能在物理世界产生实际效果，而且别人不须重新作法只拿这个已作出的法使用即可。

空中的物体得到什么能量？能量由谁发出的？没有说明。实际不接触靠辐射传递的能量只有包括光的电磁波，从爱文中利用辐射压和光行差来看，那种威力非凡的能量终究是光。两股能量各是一整份能量的一半，对物体还恰好对称，显然为了使接受能量的物体不偏不倚地保持直线运动，看来凭空编造也要讲究精确性。说能量使物体增加质量，实属随心所欲异想天开。物体吸收能量增加了质量没有任何经验的测量的根据。最简单的例子，地球接受太阳的光能量可是不少的，但谁见到地球增加了质量且变成动量了。

爱文编造理论使用的虚拟事物和原理，实际上倒可做出真实的实验：用三架飞机等距并排飞行，两边的飞机同时向中间飞机发射强光或别的强电磁波能量。所谓的质能相当定律若成立，中间飞机就会有公式表达的能量。崇拜相对论者恐怕也不会相信，中间飞机的质量和动量增加了并变成巨大的能量。也许崇相者会说：此能量实验不能产生但想象中能产生。爱文用想象的物理材料做的想象推导，完全可以用真实材料做出实验，并作为质能方程的直接验证。

只有物体上可设坐标系，非数学的现实空间上凭空设置坐标系是不成立的。物理的自然的空间上设置不依托物体的坐标系是相对论臆想当真的自欺欺人。姑且算天空上有用木杆框架（《狭义与广义相对论浅说》即用木杆框架充当坐标系）做的两个坐标系和物体，不知相对谁静止的静坐标系及物体不运动，用不知谁使它运动的动坐标系运动作参照反衬物体运动是不可取的。这如同把行驶的汽车做参照说停着的汽车在运动一样没有任何实际意义。上面说法根据相对性原理（物体相对静止参考系和匀速直线运动参考系的运动效果相同），其实这个原理用在运动参照上是错误的，例如这个原理可以说地球没有自转是太阳绕地球转动。爱文设置的物体不好说静止，因为物体设为静止需要有别的静止物体作参照；也不能说运动，以运动物参照的运动是虚假的不能当作真实的运动对待。

动量守恒定律表示一个系统内各物体运动变化遵循总动量保持不变的规律，不表现物体吸收和辐射能量而引起质量的变化。运动物体有能量是动能，但只要物体在作惯性运动，动能只是存在而没有释放或转化。碰撞运动的动量变化只有速度变化没有质量变化；反冲运动的物体有质量变化是向外喷射物质使质量减少而不是转化为能量或别的东西。相对论者为表现相对而编造的速度不变质量变化的动量是节外生枝，篡改了质量守恒定律的本来意义。

辐射压也叫做光压，是电磁辐射对物体表面所施加的压力。爱文的推论根据用上了辐射压，然而物体受光照产生的辐射压是微小的微不足道。太阳光的能量不算小，也没有多少辐射压。据计算，假设太阳光直射到地面而且全部被地面吸收，每平方米地面受到的辐射压力也只有0.0000047牛顿。辐射压是一种作用，可能使受压物体增加小得无法计算的动量，但这个动量在普通运动中放大千百倍都是该忽略的对象，更不用说它使物体的质量增加。

光行差指运动中的观测者看到的天体视方向与假设观测者静止看到的天体真实方向的偏差，是一种运动相对性的观测效应。质能相当性推论中的光行差没有实际意义，物体吸收辐射无论是否获得动量，都与光行差表现的观测效应无关，所以根本不需要光行差参与。爱文利用光行差不管是否适用，目的只是为了用光行差的光速与光压中的光速拼凑光速的平方。质能方程的指导思想是质量可变为能量和能量变成质量。从逻辑上说，质能互变应该是推出质能方程后的结论，但在质能相当性的推导中却先拿出做了根据。爱文说“我们这里先预料这样的可能性：质量随着能量E的吸收而增加”，目的是要贯彻预想的原因与结果的一致。这是把同一事物的结果又当作原因，用结果证明结果。

总而言之，《质能相当性初浅推导》一文中描述的物体利用动参考系参照的运动、吸收能量增加动量、吸收能量增加质量、质量增加变为能量都是臆造胡编。可以说相对论者刻意编造的质能方程不值一文，任何关于质能方程得到验证的说法都是维护编造和继续编造。

结束语

爱因斯坦说的质能相当性定律，即许多不懂相对论的佩服得五体投地的质能方程。由于官科的认可和宣传，在人们的认识中将它与原子能混淆起来。实际上，原子能与质能方程（假设它有事实）无关。二者的区别泾渭分明，最简单地说：原子能是物质中有能量，等质量不同的物质有不相等的能量；质能方程描述的是质量变为能量，等质量不同物质有相等的能量。

作者：郭连成
2013年1月25日 于哈尔滨

没事干写篇这么长的东西又没人看真不是闲的蛋疼吗...

tongl 发表于 2015-7-19 06:40
没事干写篇这么长的东西又没人看真不是闲的蛋疼吗...

显然不蛋疼，作者认为自己证明了自己发现了爱因斯坦的错误，翻开了科学的新篇章。

恭喜恭喜！希望楼主深入研究，早日证明什么原子弹，氢弹，太阳，都是不存在的！

理论否定了实验！也不知道是谁错了。。。

tongl 发表于 2015-7-19 06:40
没事干写篇这么长的东西又没人看真不是闲的蛋疼吗...

你头疼了。

实际上，原子能与质能方程（假设它有事实）无关。二者的区别泾渭分明，最简单地说：原子能是物质中有能量，等质量不同的物质有不相等的能量；质能方程描述的是质量变为能量，等质量不同物质有相等的能量。

谁告诉你质能方程描述的是质量变为能量，质能方程说的是质量跟能量等价。“等质量不同的物质有不相等的能量”也不对。
希望大家不要被这种文章影响。虽不全是民科，但有错误，注意分辨。

378412148 发表于 2015-8-9 11:42
谁告诉你质能方程描述的是质量变为能量，质能方程说的是质量跟能量等价。“等质量不同的物质有不相等的能 ...

看样子你初中念完了。

最简单地解释质能方程的编造原理 ，可建一个模型：在一条笔直宽阔的公路上，中间线上站立一人B提一个米袋子（米袋子相当于空间中的不明物质）；另一个人C跑步从拿袋子人身边过去，（公路相当于静参考系，跑步的人相当于动参考系或在这人身上设坐标系）；根据相对论原理，动参考系运动了，也就等于站立的人运动了；公路两侧外边上有两人D和E拿同型号充满电的强光手电，同时打开照射中间线上人的米袋子；按质能方程的结论，米袋子获得能量和动量，质量变了（米增加了）。