物質(zhì)同能量之間的關(guān)系是個(gè)歷史久遠(yuǎn)的問(wèn)題。牛頓就曾發(fā)問(wèn)過(guò),物質(zhì)和光之間難道不可以相互轉(zhuǎn)換嗎?對(duì)太陽(yáng)發(fā)光機(jī)制以及對(duì)原子核放射性產(chǎn)物的動(dòng)能來(lái)源的詰問(wèn),啟發(fā)了關(guān)于物質(zhì)與能量之間的等價(jià)關(guān)系和轉(zhuǎn)化過(guò)程的思考。1900年,法國(guó)科學(xué)家龐加萊認(rèn)為電磁場(chǎng)有動(dòng)量 mv=(E/c2)c ,其中 E/c2 等價(jià)于質(zhì)量。1903年,意大利人德·普萊托假設(shè)以太以光速振蕩,而物質(zhì)是響應(yīng)以太振蕩的,故質(zhì)量為m的物質(zhì)具有 mc2 的潛能。愛(ài)因斯坦首先從相對(duì)論的角度理解能量-質(zhì)量(慣性)等價(jià)性的深刻含義。1905年愛(ài)因斯坦從相對(duì)性原理出發(fā),考慮原子向相反方向發(fā)射兩束光的過(guò)程,得到了關(guān)系 E=Δmc2 ,即原子發(fā)射出能量為E的光,相應(yīng)的質(zhì)量減少為E=Δmc2 中的Δm 。愛(ài)因斯坦自相對(duì)性原理得到這個(gè)關(guān)系式,它意味著能量守恒和質(zhì)量守恒的合并。受此啟發(fā),普朗克1907年研究了運(yùn)動(dòng)體系的動(dòng)力學(xué),給出了 M=(E0+pV0)/c2 形式的納入了熱能的質(zhì)能關(guān)系。在談?wù)撡|(zhì)量-能量關(guān)系時(shí),質(zhì)量是慣性質(zhì)量,或者干脆說(shuō)就是慣性(Trägheit, inertia)。

愛(ài)因斯坦得到的是 E=Δmc2 形式的質(zhì)能關(guān)系,其論證過(guò)程包括動(dòng)能定義不正確、涉嫌循環(huán)論證以及未考慮廣延物體同質(zhì)點(diǎn)粒子之間區(qū)別等瑕疵。1911年,勞厄用能量-動(dòng)量張量概念針對(duì)能量-動(dòng)量張量不隨時(shí)間變化的情形證明了質(zhì)能等價(jià)關(guān)系。m=E/c2 形式的質(zhì)能等價(jià)關(guān)系的詮釋是,靜止參照框架內(nèi)能量為E的廣延體系,其作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)力學(xué)行為等同于一個(gè)質(zhì)量為 m=E/c2 的質(zhì)點(diǎn)。1918年克萊因推廣了勞厄的結(jié)果,他只需假設(shè)系統(tǒng)是閉合的而不要求能量-動(dòng)量張量不依賴(lài)于時(shí)間,運(yùn)用四維高斯定理得到了的質(zhì)能等價(jià)關(guān)系,至此質(zhì)能等價(jià)關(guān)系的推導(dǎo)才算塵埃落定。質(zhì)能等價(jià)關(guān)系,一如別的物理思想,都是物理學(xué)這條連綿河流中的某個(gè)節(jié)點(diǎn),都有其淵源。物理學(xué)不相信橫空出世。
一般核物理過(guò)程涉及的質(zhì)量-能量關(guān)系是 E=Δmc2 。類(lèi)似正負(fù)電子對(duì)湮滅的過(guò)程,對(duì)應(yīng)的關(guān)系才是 E=mc2 , 即質(zhì)量各為m的電子-正電子,湮滅為一對(duì)光子時(shí),光子的能量為 E=mc2 。這個(gè)公式的圖像中,質(zhì)量和能量是有不同的載體的。關(guān)于質(zhì)能關(guān)系有相當(dāng)多的誤解,其中較著名的有根據(jù) 臆造出什么靜止質(zhì)量同運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的區(qū)別。質(zhì)量是粒子的標(biāo)簽,是一個(gè)相對(duì)論不變量。造成這種誤解的一個(gè)根源是未習(xí)慣于用4-矢量和張量來(lái)理解相對(duì)論動(dòng)力學(xué),執(zhí)其一點(diǎn)而隨意發(fā)揮。在狹義相對(duì)論中,能量是以E/c 的形式作為動(dòng)量的分量,以及以能量體積密度的形式作為能量-動(dòng)量張量的一個(gè)分量出現(xiàn)的,其變換由相應(yīng)的洛倫茲變換得到。談?wù)撡|(zhì)能關(guān)系以及能量-動(dòng)量守恒問(wèn)題時(shí),應(yīng)使用相對(duì)論動(dòng)力學(xué)表示加洛倫茲變換的語(yǔ)言。
關(guān)于質(zhì)能關(guān)系的驗(yàn)證問(wèn)題,核反應(yīng)過(guò)程驗(yàn)證的是 E=Δmc2 ,這是個(gè)釋放結(jié)合能的過(guò)程,并不是什么質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量。有些涉及中子的核反應(yīng)過(guò)程也被拿來(lái)作為質(zhì)能關(guān)系的驗(yàn)證,因?yàn)橹凶淤|(zhì)量是利用質(zhì)能關(guān)系確定的,這種所謂的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證就涉嫌循環(huán)論證了。類(lèi)似E=mc2 這樣的相對(duì)論標(biāo)志式公式,其正確性更多地來(lái)自理論基礎(chǔ)及其同其它理論的自洽性。
1 質(zhì)量與能量
質(zhì)量和能量是歷史永久的科學(xué)概念。從前,質(zhì)量和能量是兩個(gè)獨(dú)立的概念。從化學(xué)反應(yīng),化學(xué)家總結(jié)出了質(zhì)量守恒定律。從落體的高度與速度之間的轉(zhuǎn)化, 物理學(xué)家總結(jié)出了機(jī)械能守恒定律。動(dòng)能-勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化,來(lái)自可見(jiàn)的高度與速度之間的轉(zhuǎn)化,可視才是關(guān)鍵!機(jī)械能和熱結(jié)合到一起,于是有了一般意義上的能量守恒定律。物理學(xué)家相信這樣的守恒(不變性!)定律可以繼續(xù)擴(kuò)展到所有領(lǐng)域。比如,質(zhì)量和能量也存在某種等價(jià)關(guān)系或者守恒律嗎?
1704年,牛頓在《光學(xué)》一書(shū)中曾發(fā)出疑問(wèn):“重物和光不可以互相轉(zhuǎn)化嗎?”19世紀(jì)末,一個(gè)待解的物理之謎是太陽(yáng)的能量來(lái)源與放射性過(guò)程所產(chǎn)生的高速粒子的動(dòng)能問(wèn)題。英國(guó)物理學(xué)家普萊斯頓(Samuel Tolver Preston,1844-1917)在 Physics of the Ether (以太的物理,1875)一書(shū)中指出,若將物質(zhì)分成以太粒子,這些以光速傳播的以太粒子則代表著巨大的能量。1903年,意大利人德·普萊托(Olinto de Pretto, 1857-1921)則假設(shè)分子、原子和亞原子粒子都能響應(yīng)以太的振動(dòng),因此質(zhì)量為m的粒子包含量為 mv2(v是以太振蕩速度,即光速)的潛能,來(lái)解釋放射性粒子的動(dòng)能問(wèn)題。法國(guó)大學(xué)問(wèn)家勒龐(Gustave Lebon, 1841-1931)在Evolution de matière (物質(zhì)的演化,1905)一書(shū)中指出,物質(zhì)可完全分解為光,其能量為 ,且稱(chēng)之為énergie intra-atomique(原子內(nèi)的能量)。
質(zhì)-能關(guān)系在龐加萊1900文章中是同一個(gè)悖論(電磁能的消滅與產(chǎn)生)相關(guān)聯(lián)的。龐加萊認(rèn)識(shí)到電磁能的行為如同具有慣性的流體,故他把“流動(dòng)的”電磁場(chǎng)當(dāng)成一種想象的流體(fluide fictive)。龐加萊提出了輻射動(dòng)量的概念:若一定體積內(nèi)封閉了電磁能量dE,則這種假想流體有動(dòng)量,對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為 dm=dE/c2 。在 sur la dynamique de l’électron(論電子的動(dòng)力學(xué),1906)(2)一文中,龐加萊為電子引入的拉格朗日量形式為 ,也即電子的勢(shì)能為 U=mc2 ,即靜止的電子具有能量 E=mc2 。在經(jīng)典電磁學(xué),一個(gè)粒子在電磁場(chǎng)中被電場(chǎng)加速做功,在dt時(shí)間內(nèi)吸收能量為dW(來(lái)自電場(chǎng)方向),獲得往前的動(dòng)量(k 方向,來(lái)自洛倫茲力)為dW/c。而這些都來(lái)自電磁波,可以認(rèn)定電磁波有關(guān)系p=E/c。19世紀(jì)末20世紀(jì)初的一段時(shí)間里,為了理解帶電物體的質(zhì)量如何依賴(lài)于靜電場(chǎng),那時(shí)已有電磁質(zhì)量的說(shuō)法,甚至分為縱向質(zhì)量 mL=m0/(1-v2/c2)3/2 和橫向質(zhì)量 mT=m0/(1-v2/c2)1/2 。1904年,哈瑟諾爾(Friedrich Hasenöhrl, 1874-1915)計(jì)算空腔里熱的輻射壓力效果,得出的結(jié)果是,擁有輻射能量的空腔的質(zhì)量有一個(gè)明顯的增量, ,后來(lái)又被修正為 。1907年,普朗克指出,吸收或者發(fā)射了熱能的物體,其慣性質(zhì)量變化為 m-M=E/c2。1907年,普朗克討論了運(yùn)動(dòng)體系的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,給出過(guò)M=(E0+pV0)/ c2形式的質(zhì)能等價(jià)表達(dá)式,為的是給出一個(gè)不依賴(lài)于速度的體系的質(zhì)量。
2 德·普萊托的質(zhì)能關(guān)系
在意大利人德·普萊托1903年的文章中,公式 E=mc2 已現(xiàn)身影,源于對(duì)以太和放射性問(wèn)題的研究。德·普萊托注意到,幾乎沒(méi)有動(dòng)能的原子核,其放射出來(lái)的粒子卻具有極大的動(dòng)能。放射性粒子的巨大動(dòng)能必須有個(gè)來(lái)處,如果人們堅(jiān)信能量守恒的話,則必須認(rèn)為在物質(zhì)內(nèi)部潛伏著某些能量,其對(duì)我們總是隱藏的。
德·普萊托接下來(lái)論證的基礎(chǔ)概念,依然是以太。在以太這種流體中寄存著宇宙的能量,無(wú)窮盡的能量,且此能量處于最簡(jiǎn)單的、最原初的形式(sotto la forma più semplice ed originaria);其它的能量,例如光能、電能和熱等等,不過(guò)是導(dǎo)出性的,是由運(yùn)動(dòng)引起的。以太一直在平衡位置附近連續(xù)振動(dòng),而這個(gè)快速運(yùn)動(dòng)應(yīng)該原子或者分子甚至原子以下的粒子所接收到。如果整個(gè)物體都被無(wú)限小尺度上的運(yùn)動(dòng)激發(fā)了,非常快,象以太一樣,那么可以認(rèn)為這塊物體,其中每個(gè)粒子都以同樣的速度在空間中整體一起運(yùn)動(dòng)的這塊物體,隱含著由這個(gè)物體的內(nèi)部質(zhì)量所表示的那么一坨能量(una somma di energia rappresentata dall'intera massa del corpo),也即對(duì)應(yīng)的能量為mv2,v是以太振動(dòng)的速度,即光速。這個(gè)論證導(dǎo)向一個(gè)出乎意料的、令人難以置信的結(jié)果。在一公斤的物質(zhì)中,完全不為我們所感知,竟然儲(chǔ)存著這么大量的沉睡的能量,足以抵得上萬(wàn)億公斤的煤。這想法無(wú)疑地會(huì)被判定為太荒唐了(l'idea sarà senz'altro giudicata da pazzi)。一公斤的物質(zhì),以光速拋出,攜帶的能量之大難以想象。此一嚇人的結(jié)果何時(shí)曾挑動(dòng)過(guò)我們的神經(jīng)呢?
德·普萊托的論證還包括對(duì)慣性(惰性)的理解。物質(zhì)是惰性的(la materia è inerte),這不應(yīng)被理解為“非能動(dòng)的”。惰性一詞指的是,物質(zhì)真正的要?jiǎng)?wù)就是響應(yīng)以太的行為。物質(zhì)確實(shí)跟從以太的作用,可使用和儲(chǔ)存其能量。
德·普萊托得出質(zhì)量為m的物質(zhì)攜帶量為mv2的潛能的結(jié)論,是基于以太的概念,論證過(guò)程包含不少錯(cuò)誤,但自有其深刻的思想意義。但是,這個(gè)思考是我們走向正確理論的邏輯鏈條中的一環(huán)。 物質(zhì)同能量之間的關(guān)系是個(gè)歷史久遠(yuǎn)的問(wèn)題。牛頓就曾發(fā)問(wèn)過(guò),物質(zhì)和光之間難道不可以相互轉(zhuǎn)換嗎?對(duì)太陽(yáng)發(fā)光機(jī)制以及對(duì)原子核放射性產(chǎn)物的動(dòng)能來(lái)源的詰問(wèn),啟發(fā)了關(guān)于物質(zhì)與能量之間的等價(jià)關(guān)系和轉(zhuǎn)化過(guò)程的思考。1900年,法國(guó)科學(xué)家龐加萊認(rèn)為電磁場(chǎng)有動(dòng)量 mv=(E/c2)c ,其中 E/c2 等價(jià)于質(zhì)量。1903年,意大利人德·普萊托假設(shè)以太以光速振蕩,而物質(zhì)是響應(yīng)以太振蕩的,故質(zhì)量為m的物質(zhì)具有 mc2 的潛能。愛(ài)因斯坦首先從相對(duì)論的角度理解能量-質(zhì)量(慣性)等價(jià)性的深刻含義。1905年愛(ài)因斯坦從相對(duì)性原理出發(fā),考慮原子向相反方向發(fā)射兩束光的過(guò)程,得到了關(guān)系 E=Δmc2 ,即原子發(fā)射出能量為E的光,相應(yīng)的質(zhì)量減少為E=Δmc2 中的Δm 。愛(ài)因斯坦自相對(duì)性原理得到這個(gè)關(guān)系式,它意味著能量守恒和質(zhì)量守恒的合并。受此啟發(fā),普朗克1907年研究了運(yùn)動(dòng)體系的動(dòng)力學(xué),給出了 M=(E0+pV0)/c2 形式的納入了熱能的質(zhì)能關(guān)系。在談?wù)撡|(zhì)量-能量關(guān)系時(shí),質(zhì)量是慣性質(zhì)量,或者干脆說(shuō)就是慣性(Trägheit, inertia)。
愛(ài)因斯坦得到的是 E=Δmc2 形式的質(zhì)能關(guān)系,其論證過(guò)程包括動(dòng)能定義不正確、涉嫌循環(huán)論證以及未考慮廣延物體同質(zhì)點(diǎn)粒子之間區(qū)別等瑕疵。1911年,勞厄用能量-動(dòng)量張量概念針對(duì)能量-動(dòng)量張量不隨時(shí)間變化的情形證明了質(zhì)能等價(jià)關(guān)系。m=E/c2 形式的質(zhì)能等價(jià)關(guān)系的詮釋是,靜止參照框架內(nèi)能量為E的廣延體系,其作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)力學(xué)行為等同于一個(gè)質(zhì)量為 m=E/c2 的質(zhì)點(diǎn)。1918年克萊因推廣了勞厄的結(jié)果,他只需假設(shè)系統(tǒng)是閉合的而不要求能量-動(dòng)量張量不依賴(lài)于時(shí)間,運(yùn)用四維高斯定理得到了的質(zhì)能等價(jià)關(guān)系,至此質(zhì)能等價(jià)關(guān)系的推導(dǎo)才算塵埃落定。質(zhì)能等價(jià)關(guān)系,一如別的物理思想,都是物理學(xué)這條連綿河流中的某個(gè)節(jié)點(diǎn),都有其淵源。物理學(xué)不相信橫空出世。
一般核物理過(guò)程涉及的質(zhì)量-能量關(guān)系是 E=Δmc2 。類(lèi)似正負(fù)電子對(duì)湮滅的過(guò)程,對(duì)應(yīng)的關(guān)系才是 E=mc2 , 即質(zhì)量各為m的電子-正電子,湮滅為一對(duì)光子時(shí),光子的能量為 E=mc2 。這個(gè)公式的圖像中,質(zhì)量和能量是有不同的載體的。關(guān)于質(zhì)能關(guān)系有相當(dāng)多的誤解,其中較著名的有根據(jù) 臆造出什么靜止質(zhì)量同運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的區(qū)別。質(zhì)量是粒子的標(biāo)簽,是一個(gè)相對(duì)論不變量。造成這種誤解的一個(gè)根源是未習(xí)慣于用4-矢量和張量來(lái)理解相對(duì)論動(dòng)力學(xué),執(zhí)其一點(diǎn)而隨意發(fā)揮。在狹義相對(duì)論中,能量是以E/c 的形式作為動(dòng)量的分量,以及以能量體積密度的形式作為能量-動(dòng)量張量的一個(gè)分量出現(xiàn)的,其變換由相應(yīng)的洛倫茲變換得到。談?wù)撡|(zhì)能關(guān)系以及能量-動(dòng)量守恒問(wèn)題時(shí),應(yīng)使用相對(duì)論動(dòng)力學(xué)表示加洛倫茲變換的語(yǔ)言。
關(guān)于質(zhì)能關(guān)系的驗(yàn)證問(wèn)題,核反應(yīng)過(guò)程驗(yàn)證的是 E=Δmc2 ,這是個(gè)釋放結(jié)合能的過(guò)程,并不是什么質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量。有些涉及中子的核反應(yīng)過(guò)程也被拿來(lái)作為質(zhì)能關(guān)系的驗(yàn)證,因?yàn)橹凶淤|(zhì)量是利用質(zhì)能關(guān)系確定的,這種所謂的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證就涉嫌循環(huán)論證了。類(lèi)似E=mc2 這樣的相對(duì)論標(biāo)志式公式,其正確性更多地來(lái)自理論基礎(chǔ)及其同其它理論的自洽性。
1 質(zhì)量與能量
質(zhì)量和能量是歷史永久的科學(xué)概念。從前,質(zhì)量和能量是兩個(gè)獨(dú)立的概念。從化學(xué)反應(yīng),化學(xué)家總結(jié)出了質(zhì)量守恒定律。從落體的高度與速度之間的轉(zhuǎn)化, 物理學(xué)家總結(jié)出了機(jī)械能守恒定律。動(dòng)能-勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化,來(lái)自可見(jiàn)的高度與速度之間的轉(zhuǎn)化,可視才是關(guān)鍵!機(jī)械能和熱結(jié)合到一起,于是有了一般意義上的能量守恒定律。物理學(xué)家相信這樣的守恒(不變性!)定律可以繼續(xù)擴(kuò)展到所有領(lǐng)域。比如,質(zhì)量和能量也存在某種等價(jià)關(guān)系或者守恒律嗎?
1704年,牛頓在《光學(xué)》一書(shū)中曾發(fā)出疑問(wèn):“重物和光不可以互相轉(zhuǎn)化嗎?”19世紀(jì)末,一個(gè)待解的物理之謎是太陽(yáng)的能量來(lái)源與放射性過(guò)程所產(chǎn)生的高速粒子的動(dòng)能問(wèn)題。英國(guó)物理學(xué)家普萊斯頓(Samuel Tolver Preston,1844-1917)在 Physics of the Ether (以太的物理,1875)一書(shū)中指出,若將物質(zhì)分成以太粒子,這些以光速傳播的以太粒子則代表著巨大的能量。1903年,意大利人德·普萊托(Olinto de Pretto, 1857-1921)則假設(shè)分子、原子和亞原子粒子都能響應(yīng)以太的振動(dòng),因此質(zhì)量為m的粒子包含量為 mv2(v是以太振蕩速度,即光速)的潛能,來(lái)解釋放射性粒子的動(dòng)能問(wèn)題。法國(guó)大學(xué)問(wèn)家勒龐(Gustave Lebon, 1841-1931)在Evolution de matière (物質(zhì)的演化,1905)一書(shū)中指出,物質(zhì)可完全分解為光,其能量為 ,且稱(chēng)之為énergie intra-atomique(原子內(nèi)的能量)。
質(zhì)-能關(guān)系在龐加萊1900文章中是同一個(gè)悖論(電磁能的消滅與產(chǎn)生)相關(guān)聯(lián)的。龐加萊認(rèn)識(shí)到電磁能的行為如同具有慣性的流體,故他把“流動(dòng)的”電磁場(chǎng)當(dāng)成一種想象的流體(fluide fictive)。龐加萊提出了輻射動(dòng)量的概念:若一定體積內(nèi)封閉了電磁能量dE,則這種假想流體有動(dòng)量,對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為 dm=dE/c2 。在 sur la dynamique de l’électron(論電子的動(dòng)力學(xué),1906)(2)一文中,龐加萊為電子引入的拉格朗日量形式為 ,也即電子的勢(shì)能為 U=mc2 ,即靜止的電子具有能量 E=mc2 。在經(jīng)典電磁學(xué),一個(gè)粒子在電磁場(chǎng)中被電場(chǎng)加速做功,在dt時(shí)間內(nèi)吸收能量為dW(來(lái)自電場(chǎng)方向),獲得往前的動(dòng)量(k 方向,來(lái)自洛倫茲力)為dW/c。而這些都來(lái)自電磁波,可以認(rèn)定電磁波有關(guān)系p=E/c。19世紀(jì)末20世紀(jì)初的一段時(shí)間里,為了理解帶電物體的質(zhì)量如何依賴(lài)于靜電場(chǎng),那時(shí)已有電磁質(zhì)量的說(shuō)法,甚至分為縱向質(zhì)量 mL=m0/(1-v2/c2)3/2 和橫向質(zhì)量 mT=m0/(1-v2/c2)1/2 。1904年,哈瑟諾爾(Friedrich Hasenöhrl, 1874-1915)計(jì)算空腔里熱的輻射壓力效果,得出的結(jié)果是,擁有輻射能量的空腔的質(zhì)量有一個(gè)明顯的增量, ,后來(lái)又被修正為 。1907年,普朗克指出,吸收或者發(fā)射了熱能的物體,其慣性質(zhì)量變化為 m-M=E/c2。1907年,普朗克討論了運(yùn)動(dòng)體系的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,給出過(guò)M=(E0+pV0)/ c2形式的質(zhì)能等價(jià)表達(dá)式,為的是給出一個(gè)不依賴(lài)于速度的體系的質(zhì)量。
2 德·普萊托的質(zhì)能關(guān)系
在意大利人德·普萊托1903年的文章中,公式 E=mc2 已現(xiàn)身影,源于對(duì)以太和放射性問(wèn)題的研究。德·普萊托注意到,幾乎沒(méi)有動(dòng)能的原子核,其放射出來(lái)的粒子卻具有極大的動(dòng)能。放射性粒子的巨大動(dòng)能必須有個(gè)來(lái)處,如果人們堅(jiān)信能量守恒的話,則必須認(rèn)為在物質(zhì)內(nèi)部潛伏著某些能量,其對(duì)我們總是隱藏的。
德·普萊托接下來(lái)論證的基礎(chǔ)概念,依然是以太。在以太這種流體中寄存著宇宙的能量,無(wú)窮盡的能量,且此能量處于最簡(jiǎn)單的、最原初的形式(sotto la forma più semplice ed originaria);其它的能量,例如光能、電能和熱等等,不過(guò)是導(dǎo)出性的,是由運(yùn)動(dòng)引起的。以太一直在平衡位置附近連續(xù)振動(dòng),而這個(gè)快速運(yùn)動(dòng)應(yīng)該原子或者分子甚至原子以下的粒子所接收到。如果整個(gè)物體都被無(wú)限小尺度上的運(yùn)動(dòng)激發(fā)了,非常快,象以太一樣,那么可以認(rèn)為這塊物體,其中每個(gè)粒子都以同樣的速度在空間中整體一起運(yùn)動(dòng)的這塊物體,隱含著由這個(gè)物體的內(nèi)部質(zhì)量所表示的那么一坨能量(una somma di energia rappresentata dall'intera massa del corpo),也即對(duì)應(yīng)的能量為mv2,v是以太振動(dòng)的速度,即光速。這個(gè)論證導(dǎo)向一個(gè)出乎意料的、令人難以置信的結(jié)果。在一公斤的物質(zhì)中,完全不為我們所感知,竟然儲(chǔ)存著這么大量的沉睡的能量,足以抵得上萬(wàn)億公斤的煤。這想法無(wú)疑地會(huì)被判定為太荒唐了(l'idea sarà senz'altro giudicata da pazzi)。一公斤的物質(zhì),以光速拋出,攜帶的能量之大難以想象。此一嚇人的結(jié)果何時(shí)曾挑動(dòng)過(guò)我們的神經(jīng)呢?
德·普萊托的論證還包括對(duì)慣性(惰性)的理解。物質(zhì)是惰性的(la materia è inerte),這不應(yīng)被理解為“非能動(dòng)的”。惰性一詞指的是,物質(zhì)真正的要?jiǎng)?wù)就是響應(yīng)以太的行為。物質(zhì)確實(shí)跟從以太的作用,可使用和儲(chǔ)存其能量。
德·普萊托得出質(zhì)量為m的物質(zhì)攜帶量為mv2的潛能的結(jié)論,是基于以太的概念,論證過(guò)程包含不少錯(cuò)誤,但自有其深刻的思想意義。但是,這個(gè)思考是我們走向正確理論的邏輯鏈條中的一環(huán)。
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