1、相對(duì)論性質(zhì)量我們知道，對(duì)質(zhì)量的不同看法，是相對(duì)論力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的重大分歧之一。經(jīng)典力學(xué)中，一個(gè)物體的質(zhì)量是恒定不變的，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)；相對(duì)論力學(xué)則認(rèn)定，一個(gè)物體的質(zhì)量是可變的，與其運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)，即式中 m 為運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，簡(jiǎn)稱動(dòng)質(zhì)量： m0 為“靜止質(zhì)量” ，簡(jiǎn)稱靜質(zhì)量。 (1)式通常被稱為“質(zhì)速關(guān)系式” ，是相對(duì)論力學(xué)的基本公式。然而，筆者認(rèn)為，經(jīng)典的質(zhì)量觀是正確的，相對(duì)論的質(zhì)量觀是錯(cuò)誤的，理由如下。(1)相對(duì)論性質(zhì)量違反力學(xué)相對(duì)性原理。為便于論證，我們假設(shè)有一個(gè)“靜止的”慣性系k 和一個(gè)相對(duì)于k 系以速度v 運(yùn)動(dòng)的慣性系K，系靜止的物體， 相對(duì)于 K 系便是以速度V運(yùn)動(dòng)的。現(xiàn)在的問題是

2、：把一個(gè)相對(duì)于m0 的物體擺放在k，系上，它對(duì)于k 系靜止時(shí)質(zhì)量為k系的質(zhì)量是否會(huì)增加?令該物體在 k系上的質(zhì)量為 m ，按 (1)式顯然有 m m0。這樣，慣性系 k 和慣性系 k就不是等價(jià)的。當(dāng)我們用同樣的力作用于該物體，它在 k 系和 k系上就會(huì)產(chǎn)生不同的加速度，從而可以區(qū)分這兩個(gè)慣性系，進(jìn)而甚至可確定一個(gè)慣性系究竟是靜止的還是運(yùn)動(dòng)的。但是，力學(xué)相對(duì)性原理告訴我們，力學(xué)定律在所有的慣性系都是等價(jià)的，因此不可能出現(xiàn)那樣的結(jié)果?？梢?，力學(xué)相對(duì)性原理是人類實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，經(jīng)受了長期的檢驗(yàn)，愛因斯坦也是完全贊同的，他還把它推廣到電動(dòng)力學(xué)上，作為狹義相對(duì)論的兩個(gè)公設(shè)之一。因此，違反力學(xué)相對(duì)性原理的

3、相對(duì)論性質(zhì)量觀，是錯(cuò)誤的。(2)“動(dòng)質(zhì)量”和“靜質(zhì)量”是不可區(qū)分的。我們知道，物理學(xué)中“動(dòng)”和“靜”是相對(duì)的，不是絕對(duì)的。飛機(jī)上的行李，相對(duì)于地面而言，它是運(yùn)動(dòng)的，但相對(duì)于飛機(jī)而言，它是靜止的。該行李放在地面上時(shí)，相對(duì)于地面是靜止的，但相對(duì)于飛行飛機(jī)卻又是運(yùn)動(dòng)的，更不必說，它對(duì)于太陽、銀河等等總是處在運(yùn)動(dòng)中。因此，任何一個(gè)質(zhì)量都既是“靜質(zhì)量”，又是“動(dòng)質(zhì)量” ，絕對(duì)的靜止質(zhì)量和絕對(duì)的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量都是不存在的。(3)質(zhì)速關(guān)系式不能解釋光子的質(zhì)量。質(zhì)速關(guān)系式 (1)包含有光速 c，故它必須適用于光子。但是，(1)式卻不能解釋光子的質(zhì)量問題，因?yàn)椋喝绻庾泳哂徐o質(zhì)量( 0)，則在真空中光子的動(dòng)質(zhì)量據(jù)(1

4、)式便為無窮大；這當(dāng)然是荒謬的；如果光子的靜質(zhì)量為零，因光在空氣、水、玻璃等介質(zhì)中的速率小于 c，故在這些介質(zhì)中的光子的動(dòng)質(zhì)量便為零，于是光子的能量為零。這當(dāng)然與事實(shí)不符。既然質(zhì)速關(guān)系式(1)不能解釋光子的質(zhì)量，故它必假無疑。需要指出的是，荷電粒子的所謂質(zhì)速關(guān)系實(shí)際上與相對(duì)論不相干，證如下：仍假設(shè)有兩慣性系k 和 k，它們的對(duì)應(yīng)軸相互平行，而且 k系相對(duì)于 k 系以 u=0 866c(約 2 6×108m s)的速率沿 x 軸方向運(yùn)動(dòng)。 今有一靜質(zhì)量為 mo(相對(duì)于 K 系而言 )的類點(diǎn)粒子 A 又以 u=0866c 的速率相對(duì)于k系沿 x軸向作慣性運(yùn)動(dòng) (見圖 )，求該粒子的動(dòng)質(zhì)量

5、?？捎脙煞N計(jì)算方法：(1)分步法令該粒子相對(duì)于 k系靜止時(shí)的質(zhì)量為 m0，根據(jù)質(zhì)速關(guān)系式 (1)，其動(dòng)質(zhì)量為顯然，兩種結(jié)果 4 0m0 與 71m0 是絕對(duì)不等的，由此可證，質(zhì)速關(guān)系與相對(duì)論無關(guān)。更重要的是，史實(shí)表明：質(zhì)速關(guān)系在1905 年以前已問世。在這里有必要討論一下 “限速” 問題，因?yàn)樗划?dāng)作 “質(zhì)增”的主要實(shí)驗(yàn)依據(jù)。所謂“限速” ，指的是一個(gè)粒子或物體的速率不能超過真空中光速值。實(shí)驗(yàn)表明，不論我們用多強(qiáng)的電磁場(chǎng)去加速粒子，它的速率都不能大于 c。對(duì)于這種現(xiàn)象，相對(duì)論的解釋是： “物體的質(zhì)量不再是常量，它隨速率的增大而增大。 ”然而這并不是唯一的解釋。許少知等認(rèn)為：質(zhì)增只是一種假象，真

6、正原因是有效作用力因力傳遞速度的有限性 (指不是無窮大 )而降低。竊以為，許少知的解釋是正確的，相對(duì)論的解釋是錯(cuò)誤的?！跋匏佟眴栴}其實(shí)就是“限能”問題。因?yàn)榘凑战?jīng)典力學(xué)的動(dòng)能公式，粒子的動(dòng)能必定是有限的。這就是說，電子的動(dòng)能不能大于 0256MeV ，質(zhì)子不能大于 4691MeV。但按照相對(duì)論“質(zhì)增”的解釋，粒子的動(dòng)能可以是無限的只要有足夠高的加速電壓，因此，只要解釋了限能問題，也就等于解釋了限速問題。 要解釋限能問題， 可利用功能原理。該原理告訴我們：合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所做的功等于粒子動(dòng)能的增量。用公式表示為功能原理對(duì)于低速運(yùn)動(dòng)的物體無疑是正確的，那么對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)的粒子是否也正確呢 ?這是一個(gè)必須首先要解決的問題。筆者認(rèn)為，功能原理不僅適用于低速運(yùn)動(dòng)的物體，而且也適用于高速運(yùn)動(dòng)的粒子。因?yàn)椋?1.如果該原理對(duì)高速粒子不成立，相對(duì)論動(dòng)能的推導(dǎo)就不成立，因?yàn)槠渫茖?dǎo)的一個(gè)依據(jù)就是功能原理。所以，功能原理對(duì)高速粒子必須成立； 2. 如果功能原理對(duì)高速粒子不成立，則意味著能量守恒定律對(duì)高速粒子不成立。這當(dāng)然是不可能的。于是，根據(jù)功能原理，粒子的動(dòng)能為 mv2/2 ，而電磁場(chǎng)對(duì)粒子所做的功必定等于粒子的動(dòng)能， 既不多也不少。 因此，經(jīng)典質(zhì)量是正確的。相對(duì)論性質(zhì)量是錯(cuò)誤的?！跋匏佟?75 能作為“質(zhì)增”的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。相對(duì)論性質(zhì)量是相對(duì)論力學(xué)的基礎(chǔ)，因