第91章 地仙（第1頁）

如果您對愛因斯坦的相對論有著深入了解，那么當(dāng)面對一個靜止不動的物體時，想必您一定知曉那個著名的公式

E

=

mc2

吧！而只要您能夠透徹地理解這個方程式以及它所施加的種種限制條件，就能更深刻地領(lǐng)悟其中蘊(yùn)含的奧秘。在這里呢，咱們先設(shè)定一個重要的前提——那些物理學(xué)家們熱烈探討的相互關(guān)系實(shí)際上指的正是光在真空環(huán)境中的傳播速度哦。比如說，在廣袤無垠、一片漆黑的外太空中，這種速度通常被簡單地稱作“c”，其數(shù)值大約是驚人的每秒

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萬千米每秒呢！接下來，讓我們一同走進(jìn)愛因斯坦那令人驚嘆不已的狹義相對論和質(zhì)能方程的世界，去探尋為何光速始終無法被超越這一神秘現(xiàn)象背后隱藏著怎樣的科學(xué)原理。

為什么不可能超越真空中的光速呢？要回答這個問題，就得從愛因斯坦那著名的質(zhì)能方程說起了。這個方程猶如一把神奇的鑰匙，打開了物理學(xué)世界里一扇神秘而重要的大門。

根據(jù)質(zhì)能方程

E=mc2

，其中

E

代表能量，m

表示物體的質(zhì)量，c

則是真空中的光速。這個簡單卻意義深遠(yuǎn)的等式清晰地揭示出一個驚人的事實(shí)——質(zhì)量和能量竟然是等價的！也就是說，任何有質(zhì)量的物體所擁有的能量都與其質(zhì)量成正比。

進(jìn)一步深入思考會發(fā)現(xiàn)，這一原理有著極其重大的影響。當(dāng)物質(zhì)的質(zhì)量增大時，其所蘊(yùn)含的能量也相應(yīng)增加；反之亦然，物質(zhì)所含有的能量越多，那么它的質(zhì)量也就越大。

更關(guān)鍵的在于，我們知道運(yùn)動本身其實(shí)就是一種能量形式，也就是通常所說的動能。于是乎，當(dāng)物質(zhì)處于運(yùn)動狀態(tài)時，由于具備了額外的動能，此時它的質(zhì)量就要比相對靜止時略微大一些。

正是基于這樣的理論基礎(chǔ)，愛因斯坦提出了狹義相對論以及與之緊密相關(guān)的質(zhì)能方程。它們共同解釋了為何在自然界中，光速成為了一道難以逾越的極限屏障。無論我們?nèi)绾闻θゼ铀僖粋€具有質(zhì)量的物體，隨著速度越來越接近光速，其所需的能量將會呈指數(shù)級增長，同時質(zhì)量也會急劇增大。最終，當(dāng)速度趨近于光速時，所需的能量將趨于無窮大，而質(zhì)量也會變得無限大，使得進(jìn)一步的加速變得完全不可能實(shí)現(xiàn)。因此，可以說光速如同宇宙中的一條不可觸犯的鐵律，限制著物質(zhì)所能達(dá)到的最高速度。

根據(jù)狹義相對論中的質(zhì)量公式，如果您以高達(dá)

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千米每小時的驚人速度拋出一個球，那么令人驚訝的是，它的質(zhì)量將會略微增加，差不多要多出將近十萬分之二微克！雖然從表面上來看，這樣微小的質(zhì)量增量似乎微不足道、難以察覺，但只要深入探究該方程，就能夠清晰地發(fā)現(xiàn)：隨著物體的運(yùn)動速度逐漸逼近光速，其質(zhì)量的增長幅度將呈幾何級數(shù)般急劇上升，最終變得極為龐大。

假設(shè)現(xiàn)在有一艘宇宙飛船正以令人瞠目結(jié)舌的

90%光速疾馳于浩瀚星空之中，那么在這種高速狀態(tài)下，它此刻所具有的質(zhì)量竟然已經(jīng)達(dá)到了相對靜止時的兩倍之多！這就意味著想要讓這艘飛船進(jìn)一步加速前行，以往所需的動力輸出如今必須翻番才行。然而更令人感到不可思議的是，隨著飛船速度的不斷攀升，其所蘊(yùn)含的能量也隨之水漲船高；與此同時，質(zhì)量亦會如滾雪球一般越變越大。如此一來，要想繼續(xù)推動飛船加速，就需要源源不斷地投入更多的能量方可實(shí)現(xiàn)。而且不僅是飛船本身，就連船艙內(nèi)部的所有物品都會因?yàn)檫@一效應(yīng)而變得愈發(fā)沉重起來。

不妨想象一下，一只原本僅有區(qū)區(qū)

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克左右重量的小巧手表，一旦其運(yùn)動速度飆升至令人咋舌的

99。99%光速之時，您猜猜看它究竟會增重到何等程度？答案或許會令您大吃一驚——據(jù)估計(jì)，這塊手表屆時的重量恐怕將會高達(dá)約