施加给一个物体的能量可以通过多种途径对这个物体产生作用。如果,铁锤敲在悬空的钉子上,钉子就会得到动能,也就是得到运动的能量,而向外飞去。如果铁锤敲在嵌入硬木里的钉子上,那么,钉子就不会运动,这时,它仍然会得到能量,但这个能量表现为热的形式。
阿尔伯特·爱因斯坦在他的相对论中指出,质量可以看作是能量的一种形式(原子弹的发明已经确凿地证明他这种说法是正确的)。这样一来,如果对一个物体施加能量,那么,这个能量不但可以通过其他形式表现出来,也可以表现为质量的形式。
在一般条件下,物体所获得的表现为质量的能量实在微乎其微。因此,过去从来没有人能够把这样小的质量测量出来。直到二十世纪,当人们观察到亚原子粒子以每秒数万公里的速度运动时,才找到了质量的增加大到能够探测出的事例。一个以每秒约256,000公里速度相对于我们而运动的物体,当我们对它进行测量时,它的质量将是它相对于我们静止不动时的质量的两倍。
如果对任何一个正在自由运动的物体施加能量,那么能量可以通过下列两种途径之一进入物体内部:(1)所施加的能量表现为速度,结果,物体的运动速度就增大了;(2)所施加的能量表现为质量,结果,物体就变得“重一些”。当我们对这个物体进行测量时,它所得到的这两种能量形式之间的区别,决定于我们所测量到的这个物体的起始运动速度。
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