指静止物体本身所具有的固有能量,又叫静止能量和
相对论静能。公式E=kM 意思是物体所具有的“静能”和
物体的质量成正比。可以理解为静止质量为m的物体与反物质湮灭所产生的能量即是静能。
所以式子中k=C2。k只是表示一个比例常数,他所要说的就是
质量越大,这个物体的“静能”就越大。物理规律都要遵循能量守恒和动量守恒。对于正负电子对,其总动量为0,当它们相遇
湮灭,产生光子,物质能转化为光能,能量守恒。又因为光子有动量,如果只产生一个光子的话,系统初始动量为0而末动量却不为0,不符合物理规律,所以必然产生两个光子,且这两个光子向相反方向运动,系统总动量仍保持为0,满足动量守恒。 0=p1+p2=mc+m(-c)
要说明的是,光子没有静止质量,但是有运动质量,因此光子是有动量的,至于为什么不是三个或更多,那是由能量决定的。正负电子对具有的能量只有E=mec2,仅够提供2hμ的能量,所以是两个光子。
静止能量E0=m0c2,只与静止质量有关。不同速度的物体的静止能量只与它们的静止质量有关,静止质量相同,它们的静止能量才会相同。对于同一物体,动能变大,静止能量不变,因为静止质量没有变
子的结合能。物体静止能量的揭示是相对论最重要的推论之一,它指出,静止粒子内部仍然存在着运动.一定质量的粒子具有一定的内部运动能量,反过来,带有一定内部运动能量的粒子就表现出有一定的惯性质量.在基本粒子转化过程中,有可能把粒子内部蕴藏着的全部静止能量释放出来,变为可以利用的动能.
质能方程E=mc2,E表示能量,m代表质量,c表示光速.
质能等价理论是爱因斯坦质能方程,揭示了物质质量与能量的关系。这意味着每一单位的质量都有巨大的静能。而当质量为m的原子分子为m'和m''时,释放的能量是巨大的。这就是原子弹的理论依据,是爱因斯坦狭义相对论的最重要的推论,即著名的方程式:E=mc2;(能量=质量╳光速的平方),式中E为能量,m为质子加中子减原子核的质量(由于质量亏损,原子核的质量总小于组成该原子核的质子和中子的质量的和,由此也可以说明此过程实质上并没有违反质量守恒定律,因为质量变为了能量),C为光速;也就是说,静能是一切物质潜藏着的质子加中子减原子核的质量乘于光速平方的能量。 由此可以解释为什么物体的运动速度不可能超过光速。
一个静止的物体,其全部的能量都包含在静止的质量中。一旦运动,就要产生动能。由于质量和能量等价,运动中所具有的能量应加到质量上,也就是说,运动的物体的质量会增加。当物体的运动速度远低于光速时,增加的质量微乎其微,如速度达到光速的10%时,质量只增加0.5%。但随着速度接近光速,其增加的质量就显著了。如速度达到光速的90%时,其质量变得比正常质量的两倍还多。这时,物体继续加速就需要更多的能量。当速度趋近光速时,质量随着速度的增加而直线上升,速度无限接近光速时,质量趋向于无限大,需要无限多的能量。因此,任何物体的运动速度不可能达到光速,只有静质量为零的粒子(即没有内禀质量的物质)才可以以光速运动,如光子。