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标题 质量与能量
类别 哲学
释义 质量与能量     mass and energy

与物质和运动密切联系的两个物理科学概念。质量,最初作为“物质多少的量”而引入。17世纪,英国物理学家牛顿把质量确定为量度物体惯性和引力的物理量。量度物体惯性大小的物理量,称为“惯性质量”。一般用物体所受外力和由此获得的加速度之比表示。在同样外力作用下,惯性较大的物体获得的加速度较小,亦即它的质量较大。量度物体引力大小的物理量,称为“引力质量”。一般以一固定位置的大质量物体(如地球),对不同物体所施重力F1及F2的大小来比较,m1/m2=F1/F2。实验证明,各种物体的惯性质量和引力质量的比值是相同的(它是一个普适常数,与物体的性质无关)。1905年,爱因斯坦由狭义相对论推得物体的质量和它的速度有关,其关系为

m=m0

公式中c为真空中的光速,m0为物体处于静止(v=0)时的质量,称为静止质量。按照这一关系,质量随速度的增加而增加,但只有在v很大时才显著。通常v比c小得多,m与m0相差极小,因此质量可近似地看作一个不变的量。能量,简称“能”,是物质运动的一般量度。于17世纪通过力学中对运动的两种量度(mv与mv2)的争论而确立。相应于不同形式的运动,能量可分为机械能、分子内能、电能、化学能、原子能等。当物质的运动形式发生转换时,能量形式同时发生转换。能量可以在物体之间发生传递,这种传递过程就是作功或传递能热量。能量是表示物体作功本领的物理量。自然界一切过程都服从能量守恒和转换定律,物体要对外作功,就得消耗本身的能量或从别处得到能量补充。能量只能从一种形式转换为另一种形式,它既不能创造,又不能消灭。20世纪以前,能量和质量这两个概念是彼此独立的。1905年,爱因斯坦从狭义相对论导出了质能关系式:E=mc2,式中E为系统的总能量,m为系统的总质量,c为光速。这个关系式揭示了物质系统的能量和质量之间的联系。

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更新时间:2025/8/8 11:25:31