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沉默了半晌,脑子里转过无数念头之后,唐宁终于说道:“你还记得动能的公式吗?”
不愧是四岁被科学启蒙的美少女,她居然嫁人了之后还记得一些物理,想了一想:“动能=0。5*质量*速度的平方。”
唐宁大赞,起身穿衣服,谈科学的时候再这样没羞没臊就不好了,对不起苏格拉底、伽利略、牛顿……
心有灵犀的露易丝也穿好衣服,一本正经地要听讲课。
他们来到柴火妞制作出来的桌子前开始学术交流,唐老师说:“故事要从我们对光速的测量讲起。众所周知,地球自转的速度非常快,地球围绕太阳转的速度也非常快,而太阳本身仅仅是银河系中十亿颗恒星之一,而且处于银河的猎户座悬臂,银河的边缘,越是边缘的恒星转速越快。
所以,我们地球无时不刻不在高速的运动着。在光速被不断测出之前,没有科学家会预料光速向所有方向的速度居然是一样的。问题来了,地球表面本身以如此高的速度运动,按照牛顿惯性参照系的推理,不同方向的光速不可能是一样的。
那么问题到底出在哪儿呢?既然速度是不变的,那变的就只能是物体的质量和运动时间,看这个公式……”
唐老师把质量随速度增加而变大的公式写了出来,这是狭义相对论的推导结果,推导的过程很复杂,但结果公式却只是个中学生就能看懂的,最复杂的数学符号仅仅是一个平方根。
为了直观,唐宁还把质量变化函数画成了一条向上的抛物线,可以清晰地看到当速度达到光速的百分之六十几时,质量增倍,光速的90%时,质量增到4倍,之后则变化得越来越快。
“好神奇。”露易丝至少看懂了那条质量增长抛物线。
接下来是难点,如何把质量的变化带到动能的变化中,这是需要微积分知识的演算,唐老师需要一边推算一边帮露易丝复习微积分,最终得出来一个这样的公式:
能量约等于:质量*光速的平方+(0。5*质量*速度的平方)
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