相對論說物體接近光速時,質量會變得無窮大?

物體高速旋轉重量會發生變化嗎

最近一位網友提出一個問題，那就是根據狹義相對論，質量這個物理量會隨著參考系的變化而變化，也就是質量並非一成不變，當物體接近光速時，質量會變得無窮大，那麼豈不是這個運動物體就變成了一個黑洞，那麼萬物都被吸入黑洞，不就都毀滅了嗎？今天我就來談談這個問題。

首先狹義相對論為什麼叫“相對”？不知道大家還記得不？其實就是因為狹義相對論認為速度、時間、質量和長度這四個物理量，都是要選參考系才有意義，並且換了一個參考系看同樣的物體，這四個物理量的數值會發生變化，並且變化後的數值也是真實的，也就是大家從不同參考系看到的這四個物理量雖然數值不同，但是大家都是真實的，並非誰的數值是標準，誰又不是標準。這個都是以前專門強調的，相信你應該能理解。

所以這裡我們就要抓住一個關鍵，那就是“運動物體質量變大”這個結論是相對於誰成立的。假設剛開始有一個物體靜止於地面，你也靜止於地面，你測量這個物體的質量是1kg，那麼當這個物體以1000m/s的速度做勻速直線運動時，你再去測量這個物體的質量，會發現比1kg要大一點點。為什麼呢，因為當物體運動時，相當於是物體本身沒有運動，是你在運動，那麼就等於你換了一個運動的參考系，所以你看到的同一個物體的質量會比原來大一些。

有些人可能會說，換了一個參考系看同一個物體質量就變大，你這根本就是一個錯誤論斷，可惜我要告訴你的是，這個是由狹義相對論推匯出來的結論，並且這個質量到底變大多少，都是可以量化計算出來了，而且這個質量變大效應，也是推匯出E=m*c平方公式的關鍵。這個質速公式如下圖所展示。

可以看出來，v這個速度越接近光速，分母就越接近無窮小，那麼整個式子的右邊就是無窮大，所以算出來的m就是無窮大，所以得出結論：當一個運動的物體速度接近光速時，你會發現它的質量會變得無窮大。所以這個網友針對這個問題就提到，如果質量無窮大了，豈不是就變成黑洞了，那麼萬物都毀滅了？

其實之所以會這樣想，還是忘記了狹義相對論造成的效應本身也是相對的，之所以會覺得質量變得無限大，其實只是你覺得而已，別人以自己為參考系可不覺得這個物體質量是無限大。也就是說這個質量變大效應本身也是相對的，會因為參考系的變化而變化。比如最開始小明和小紅靜止於地面，有一個物體是1kg，此時小明假設突然加速到接近光速0。999999c速度，這裡暫時不考慮加速過程小明能否承受這種加速度，也不考慮現有技術是否能達到這種加速效果，那麼一旦小明進入勻速直線運動階段，小明眼中的這個物體質量就是接近無窮大，但是小紅眼中的這個物體依然是1kg不變。所以小明看到這個物體質量無限大了，那麼不會造成這個物體突然往地下面坍縮，因為這個物體質量增大了，地球上一切靜止的物體在小明眼中也會同比例增大，所以小明依然看到這個物體是靜止於地面的。

所以大家明白了吧，質量變大了，雖然有黑洞的能力，但是這種效應只是運動觀察者覺得，別人可未必覺得，而且在運動參考系中，不僅僅這個物體變大，其餘萬事萬物質量都同步變大。你說這個物體變成黑洞，但是大家都同步變為黑洞，這種同比例增大效應，是造成萬事萬物沒有被毀滅的基礎，也是造成這個系統能穩定的前提條件。更何況，這種質量增大效應是一種相對的效應，不是一種絕對的效應，相對效應造成的質量增大問題，能否形成真正的黑洞，其實也是有很大質疑的。我是小彭來給您解惑，如果喜歡文章可關注，如果對文章有異議可留言評論。