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请教:E=mc2的“最严格”证明

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发表于 2009-11-12 19:06:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
《探索》杂志:爱因斯坦一生中的23个错误 ,见:http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=270034 里说:
1946年:在第7次验证质能方程E=mc2时出现错误。
1934年:在第6次验证质能方程E=mc2时出现错误;
1914年:在第5次验证质能方程E=mc2时出现错误;
1906年:在第2次、第3次和第4次验证质能方程E=mc2时连续出现错误;
1905年:首次验证质能方程E=mc2时出现错误;
我看过他1905、1934、1946的证明,的确有些小毛病。
请问:目前欧美科学界公认“最严格”的E=mc2证明,在那里?请给出英文的文献出处。据说E=mc2证明有两类:依赖相对论的,和不依赖相对论的。
爱因斯坦1946年的证明,就是不不依赖相对论的。
我听说E=mc2是不严格成立的,就是E?mc2(就是“不等于”)。谁还听说过?
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 楼主| 发表于 2009-11-17 17:07:39 | 显示全部楼层
Becquerel在1900年以前就提出质量-能量关系。



NATURE|VOL 404 | 6 APRIL 2000 |  553

The question as to the origin of the energy possessed by the Becquerel rays is one of considerable interest. The existence of substances capable of emitting radiations possessing energy, without any appreciable loss of weight or introduction of work from external sources, would appear to be impossible from the view of conservation of energy. The measurements of M. Henri Becquerel upon the deviation of the radium rays in an electric field, taken in conjunction with those of M. and Mme. Curie of the charges carried by these rays, lead to results which show a way out of the difficulty, on account of the extreme minuteness of the quantities of energy in question. The calculations of M. Becquerel show that this energy is of the order of one ten-millionth of a watt per second. Hence a loss of weight of about a milligram in a thousand million years would suffice to account for the observed effects, assuming the energy of the radium to be derived from an actual loss of material.

From Nature 5 April 1900.
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 楼主| 发表于 2014-10-12 19:23:26 | 显示全部楼层
俺早知道E=mc2不成立。E=cp是近似成立的。
在均匀介质中,E=mc2应该改写为该有E=mvc2,或△E <△mvc2。
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 楼主| 发表于 2017-7-23 13:19:05 | 显示全部楼层

汉语是联合国官方正式使用的6种同等有效语言之一。请不要歧视汉语!

Chinese is one of the six equally effective official languages of the United Nations.

Not to discriminate against Chinese, please!

               
[冷笑话] 往事不堪回首:E ≠ mc2?
            
在真空中,放射性元素衰变,放射出的γ射线,带走了mc2的能量E 。
但是,α射线、β射线,也消耗了能量E。假如这能量也是由于质量亏损造成的,则自然有:
E ≠ mc2。
                    
如:
卢瑟福1898年发现铀和铀的化合物发出射线:一种是极易吸收的,他称之为α射线;另一种有较强的穿透能力,他称之为β射线。
法国化学家维拉尔又发现具有更强穿透本领的第三种射线γ射线。γ射线是波长短于0.01埃的电磁波。
            
E = mc2,
基本上是电磁波带走的能量。在元素衰变时,总的质量亏损产生的能量△E > mc2。因为α射线、β射线的能量也来自质量亏损(假如这些能量也来自质量亏损)。
               
E = mc2,与经典电动力学里的p=E/c是类似的。
当初,爱因斯坦也只考虑了光子带走的能量,即γ射线带走的能量E = mc2。
所以,α射线和β射线消耗的△E,不在爱因斯坦推导公式E = mc2时考虑的范围内 。
                        
References:
[1] Rainville S, Thompson JK, Myers EG, et al. A direct test of E=mc2. Nature, 2005, 438 (7071): 1096-1097
[2] Einstein A. Is the inertia of a body dependent on its energy content? Annalen der Physik 18 (13): 639-641 NOV 1905    Albert Einstein (1905). “Ist die Tr¨agheit eines K¨orpers von seinem Energieinhalt abh¨angig?”.  Annalen der Physik 18: 639-641.
[3] Einstein A 1935 Elementary derivation of the equivalence of mass and energy   Am. Math. Soc. Bull. 41 223–30
[4] Einstein, Albert (1946) “An Elementary Derivation of the Equivalence of Mass and Energy,” pp. 116-19 in Out of my Later Years. New York: Bonanza, 1990.
[5] Yin Zhen. Electrodynamics. (Science Press, Beijing, 2005 in Chinese).
[6] Geoffrey L. Greene, M. Scott Dewey, and E. G. Kessler, Jr. Test of special relativity by a determination of the Lorentz limiting speed: Does E=mc2? Phys. Rev. D 44, R2216–R2219 (1991).
[7] 100 years ago. Nature, 2000, 404(6778):553

转眼就是10年。
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 楼主| 发表于 2017-7-23 18:07:19 | 显示全部楼层
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在均匀介质里,由于光子(电磁波)的速度不再是“真空中的光速c”,所以,介质里E = mc2 也不是严格成立。
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 楼主| 发表于 2017-7-23 19:14:49 | 显示全部楼层
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换言之,E=mc2成立的精确程度,大体上依赖E=cp的精确程度。
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 楼主| 发表于 2017-7-23 19:27:57 | 显示全部楼层
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E = mc2,似乎应该是一个依赖质量亏损具体情况的“精确公式”的一个较好的近似。
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 楼主| 发表于 2017-7-24 09:25:33 | 显示全部楼层
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E=cp是J. H. Poincare在1900年从经典电磁理论对真空中的平面电磁波推导出的“能量-动量”关系[5]。Poincare还认为,如果电磁波存在“虚拟”质量m,则直接可以得出E=cp=cmc=mc2。这就是说,对于真空中的平面电磁波,电磁波存在的动质量具有能量E=mc2。
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 楼主| 发表于 2017-7-24 13:23:59 | 显示全部楼层
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从对E=mc2的实验验证看,都存在一个负的相对误差。
1991年[6]是1-cm/cem=1(12)×10-6,此处cem is the speed of light, cm is the limiting velocity of massive particles。2005年是1- mc2/E= (-1.44.4)×10-7。
  
References:
[1] Geoffrey L. Greene, M. Scott Dewey, and E. G. Kessler, Jr. Test of special relativity by a determination of the Lorentz limiting speed: Does E=mc2? Phys. Rev. D 44, R2216–R2219 (1991).
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.44.R2216
[2]  Rainville S, Thompson JK, Myers EG, et al. A direct test of E=mc2. Nature, 2005, 438 (7071): 1096-1097
http://www.nature.com/nature/journal/v438/n7071/full/4381096a.html?foxtrotcallback=true
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