Page 188 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源

  u 
 m  m  1  （10.20）

 c 
u 是粒子的时间运动速度。根据物质绝对运动的速度三角形（参见图 2-1），应有
  u  1
c
由（10.13）式和（10.11）式可知，当粒子 A 的空间运动速度 ＜＜c 时， →0，如果此
时粒子 A 俘获了一个媒介粒子，那么，被俘获的媒介粒子的运动质量 mr 绝大部分将转化为

非线性质量而成为不可观察量（即m ≈mr， mΔ ≈0），被加速的粒子 A 的动量（ m ）的

增加将主要依靠粒子的空间运动速度 的增加，而粒子的质量几乎不增加（近似等于静质量
m0）。当粒子 A 的空间运动速度 →c 时， →1，如果此时粒子 A 俘获了一个媒介粒子，
那么被俘获的媒介粒子的运动质量 mr 与粒子 A 的质量增量 mΔ 近似相等（即 mΔ ≈mr，
m ≈0），被加速的粒子 A 的动量（ m ）的增加主要依靠粒子质量 m 的增加，而粒子 A

的空间运动速度 只能无限接近绝对速度 c。
由此可见，在低速情况下，粒子 A 与媒介粒子的耦合近似为完全的非线性耦合，被俘
获的媒介粒子的运动质量几乎全部转变为非线性质量而成为不可观察量，故粒子 A 的质量
近似为常量，适用于牛顿力学。而在接近光速的情况下，粒子 A 与媒介粒子的耦合近似为
完全的线性耦合，被俘获的媒介粒子的运动质量几乎全部转变为粒子 A 的质量增量，粒子

A 的质量随速度的增加而增加，这就需要用相对论力学来处理。
2、静止粒子的非线性质量和非线性能量
线性粒子是以绝对速度 c 运动的粒子，它的静质量为零，意味着粒子内部不存在非线性
相互作用，粒子的非线性质量和非线性能量为零。非线性粒子有静止质量，粒子内部存在非
线性作用，因此存在非线性质量和非线性能量。
电子是典型的非线性粒子，它的非线性质量是多少呢？我们注意到电子自旋角动量的理
论计算值 Ls 和实际可观察值 S 之间的差别，量子力学给出的电子自旋角动量的理论值为

3
L s  2  （10.21）

而电子自旋角动量的实际可观察值 S 是 Ls 在任意 z 轴上的投影，S 的数值为

S  （10.22）
2

由（8.16）式给出的 S 的定义为
S  m e cr e （10.23）

由此可得
S 
m  cr  2cr （10.24）
e
e
e
re 为静止电子的半径。me 是静止电子的可观察质量，它与电子自旋角动量的可观察值 S 相对
应。把 、c 和 re 的数值代入上式，得
m e  . 9 1093897 10  31 kg

参照 S 的定义式（10.23）式，可以将电子自旋角动量的理论值 Ls 定义为
L  M e cr e （10.25）
s

184