物理科学探疑-网友天空-系统观点-李学生-电磁质量的质能方程
二、电磁质量的质能方程
李学生
摘要：本文类比Einstein质能方程得到了电磁质量的质能方程，预言了新的能量来源，定性地解释了迦玛射线爆与类星体的爆炸，分析了电磁质量的惯性与波粒二象性。
关键词：电磁质量的质能方程、迦玛射线爆、类星体的爆炸、惯性、波粒二象性
(一)、电磁质量的质能方程
根据对称的相对性与绝对性原理，反中子是电中性的,但是它与普通的中子又不完全相同。一个反中子经过β衰变后就变成一个反质子，而不是一个带正电的质子。粒子和反粒子相遇时不但要发生湮没，而且还会释放出巨大的能量。反质子带负 electric charge，它的质量与质子相同。一个质子和一个中子发生热核聚变反应形成氘核时大约释放出2Mev的能量，而一个质子和一个反质子湮没时释放出的能量大约是1800Mev。由此可见，湮没释放出的能量大约是核能的一千倍。由于引力质量与电磁质量之间可以互相转化，引力质量与能量之间满足质能方程：E=m惯性c2，因此电磁质量与能量之间应满足电能方程：E=kQc2,令Q=1C，则E=kc2(J),k≈1.16×1010kg/C.这样可将 Einstein质能方程从引力质量推广至电磁质量。由引力质量产生的能量为引力能，机械能是引力能的一部分。由电磁质量产生的能量为 电磁能量，二者可以相互转化，在转化过程中能量守恒。引力质量、电磁质量与场之间可以相互转化，能量是物质存在的基本形式，板田昌一认为“（引力）质量是能量的一种形态，它可以转化为其他形态的能量”，电磁质量与引力质量是能量的两种存在形式与度量方式。1C quantity of electricity具有能量1.044×1027J，1个电子的电磁能量为1.673×108J。我们可以发现电磁能是相当大的。迦玛射线是电磁波中能量最强的部分，它通常伴随着极剧烈的物理过程产生。每星期科学家们都可以检测到几次迦玛爆。这种爆发在天空中具有各向同性，但在同一位置上从不重复发生。迦玛爆会放出巨大的能量，我们至今不清楚它的产生原因。一些天文学家认为迦玛爆可能来自于银晕中的中子星，更多的人则认为迦玛爆是由距离我们极遥远的剧烈过程（中子星或黑洞之间的碰撞）产生的。李政道认为：“关于类星体，类星体的能量是太阳的1015倍，超新星的能量是太阳的1010倍。可是超新星仅有约一年的寿命。而类星体一直还在发光，它如此巨大的能量来自何处，我们不知道。” 李政道(T.D.Lee)把这个问题列为21世纪科技所面临的四大问题之一。笔者认为迦玛射线爆与类星体的能量可能是由电磁能通过某种方式转化而来。
通过上面的分析可知：电磁能与引力能 在一定条件下可以相互转化， electric charge与electric field 在一定条件下可以相互转化，这也符合唯物辩证法的观点：矛盾着的双方依据一定的条件，各向其相反的方向转化，自然界中的物质都是互相联系着的。质量守恒定律与 electric charge守恒定律可统称为广义质量守恒定律，通过质能方程与电能方程可将广义质量守恒定律与能量守恒定律联系在一起。Maxwell,s equation与 electric charge守恒有密切的关系。
下面是董银立先生以匀强电场为模型来定量地解出电场的电磁质量：
设上图为一平板式电容器，两极板为边长为L的正方形，两极板间距为s，且L＞＞s，其间为匀强电场E0。假设两极板（包括电荷）的引力质量为零，当一个外力F（如上图，其方向平行于电极板，垂直于电场E0）作用于它时，它必向右以某一加速度值a做匀加速运动，因为只有这样，电容器所在空间内才能产生垂直纸面且匀速增强的磁场B，这个均匀变化的B又产生一个恒定的电场E，这个E作用于两极板的电荷，产生一个恒定的阻力f，f 的大小正比于电容器的加速度a，当a=某值时，f=F。这时电容器（实质是电场）做匀加速直线运动，其惯性质量：m电=F/a。下面来解m电的值。
（二）电磁质量的波粒二象性
光是一种electromagnetic field，同时又是由光子组成，即光具有波粒二象性，说明电磁质量具有波粒二象性。现代物理学的实验表明，电子、原子、分子、质子和中子等一切微观粒子都具有波粒二象性，而且其波长、频率、动量和能量都有德布罗意关系式联系起来了，笔者认为它们只是引力质量的波粒二象性，电磁质量的波粒二象性只有在光速运动时才表现出来，引力质量具有波粒二象性说明电磁质量与引力质量具有等价性的一面。引力质量与电磁质量的波粒二象性都是粒子与空间量子相互作用的结果，或者说是相对空间与绝对空间相互作用的表现形式。苏联物理学家V.法布里康教授和他的同事们已完成了一个实验，在这个实验里观察到单电子的衍射。这充分说明电磁质量与引力质量本身具有波粒二象性，而非群体效应。
一个宏观物体的动量大于组成其微粒的De Broglio波长，广义相对论必须修正。质子与电子的电磁质量的速度为0，但是引力能量不能用hν表示。由于引力质量满足Lorentz
transformation，因此波长也是一个变量λ
速度越大，波长越短。当速度达到光速时，波长为0。这也符合量子力学的对应原理，它可以用实验证实。经典电动力学在微观领域受到局限的主要原因在于，它对带电物质的描述只反映其粒子性的一面，而对electric
field的描述则只反映其波动性的一面。在量子理论中，把electric field的Maxwell,s
equation量子化后，发展为量子电动力学。目前量子电动力学对各种物理过程的理论计算和实验结果在很高精确度下相符，表明它有反映客观规律的正确性的一面。因此电磁质量具有波粒二象性。电磁质量以光速运动时，波粒二象性才表现出来。
（三）电磁质量的惯性
由于物体加速是受到的合外力的作用，此时物体引力质量增加，加速度减小。惯性是物体保持运动状态的原因，不但保持原来的速度状态，而且能使物体受到一定力的作用下加速度逐渐减小。当物体运动速度为光速时，加速度为 0，此时引力质量转化为电磁质量，即光速是物体运动速度的极限。现代物理学认为当物体的速度达到光速时，引力静止质量为0，此时引力质量已经转化为电磁质量，因此可以认为电磁质量是引力质量光速运动的表现形式。在平动过程中，引力质量的惯性是阻碍速度的增加；在转动过程中惯性阻碍角速度的增加。引力质量的最大速度为C，电磁质量的最大跃迁是电磁能转化为引力能的跃迁。在经典物理学中，惯性原理是相对性原理的表现形式。
电磁质量的惯性表现为三个方面：静electric field中静电感应阻碍电通量的增加，electric field中的电阻阻碍电流的增加，场中的电磁感应阻碍磁通量的增加。电磁质量的惯性是保持电磁质量的不变。
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