Question

以前物理竞赛中遇到的问题

Answer 1

这是以前物理竞赛中终于发现算不到洛伦兹变换答案的原因

洛伦兹变换是否应该修正

摘 要：文中描述了光子和实物粒子的能量、质量。并且阐明了德布罗意波（物质波）的实质。进而论证了洛伦兹变换式应该修正。

关键词：光子，实物粒子，物质波，洛伦兹变换

一．引言

光子永远以光速运动，所以谈论光子的静止质量是毫无意义的，但是光子有动质量（虚拟质量）

运动的粒子具有波粒二象性，所以德布罗意波类

比光子，推出实物粒子的物质波的波长

狭义相对论的尺缩、钟慢、质增与洛伦兹变换式密不可分。

二．辐射粒子（光子）

光子具有波粒二象性。光子的能量包括两部分：平动动能和转动动能。

即

光子的能量：

由于光子永远以光速运动，所以谈论光子的静质量是毫无意义的，但光子的动质量（虚拟质量，即与能量相对应的质量。）：

光子的动量：

光子的波长：

三．实物粒子和物质波

1924年法国青年物理学家德布罗意提出辐射粒子具有波粒二象性，一切实物粒子（如电子、原子、分子……等）也具有波粒二象性。他认为任何运动着的物体都伴随着波动，物体的运动和波分不开，这种波就是物质波。

众所周知：机械波是周期性的振动在媒质内的传播；电磁波是周期性变化的电场、磁场交替的传播。

物质波既不属于机械波，也不属于电磁波。机械波和电磁波是离开振动源，光源的。而物质波是依附于粒子的。物质波和粒子融为一体，即表现为粒子性，又表现为波动性。物质波的速度就是运动粒子的速度，就象光波与光子具有同样的速度一样。物质波的波长和波速依附运动粒子的速度而改变。因此，质量为m，速度为v的运动粒子，就有波长为λ，频率为γ的波与之相对应

当实物粒子处于静止状态时，只有粒子性不具有波动性（不存在物质波）；只有处于运动状态时才具有波粒二象性（存在物质波）。

所以实物粒子的能量分为：动能量（总能量）

（m是运动粒子的质量）；静能量

（m0是静止粒子的质量）。二者的能量差就是实物粒子的动能：

即：

故此物质波是由运动粒子的动能形成的。

四．洛伦兹变换和质能关系式

质量为m的粒子以速度为v运动增加的质量（相对应的能量）

由粒子的动能（平动动能和转动动能之和）转化而来。即

k为质能转变系数，γ为洛伦兹变换系数）

如果洛伦兹变换式为

可推出质能转变系数

推导如下：

如果质能转变系数

可推出洛伦兹变换

。推导如下：

如果用洛伦兹变换式

代入

，推不出

；反之用质能转变系数

代入

，推不出洛伦兹变换式

所以洛伦兹变换式应为：

而不是：

五．结论

当实物粒子处于静止状态时，只有粒子性不具有波动性；只有处于运动状态时才具有波粒二象性。运动的粒子的波是物质波（德布罗意波）。物质波依附运动粒子的速度而改变。因此，质量为m，速度为v的运动粒子，就有波长为λ，频率为γ的波与之相对应。

运动的实物粒子的能量分为：动能量（

m是运动粒子的质量）；静能量

（m0是静止粒子的质量）。二者之差就是实物粒子的动能：

，即

所以物质波是由运动粒子的动能形成的。

洛伦兹变换式应该由：

修正为：

这是当年参加物理竞赛始终都算不到的答案，书上写的真的是错误，太坑了。我们的竞赛什么时候能够不再是答案就好了