到目前为止,没有任何争议。我们可以让粒子-反粒子对处于静止状态并将其湮灭,产生两个特定的、定义明确的能量光子。此外,我们还有牛顿旧公式中的动能和势能的概念,还有狭义相对论,它告诉我们,真空中的光速是宇宙的终极速度极限,而大质量粒子的运动速度必须始终低于这个速度。
但我们可以从这些要素中创造出一个有趣的思维实验。事实上,我们可以从这个思想实验中证明,一个完全存在于广义相对论中的现象——引力红移和蓝移。如果有人早在1905年就这么想,也许他们甚至会击败爱因斯坦,提出20世纪最具革命性的想法。
想象一下,您将粒子与反粒子组合起来,然后从某个高度很高的地球北极上方开始。 因为您位于极点,所以您所处的地球自转没有动能。 相反,由于您的海拔高度,所有额外的能量都以重力势能的形式出现。 所有这些,再加上粒子和反粒子的剩余质量能,就是您开始的全部。
现在,假设您同时丢下了粒子和反粒子,然后将它们放在一起。 当它们下降时,它们都将保持由E = mc定义的静止质量能,但是它们的势能将转换为动能:运动能。 如果要在粒子和反粒子到达地面之前对其进行测量,就会发现它们具有与释放粒子之前相同的能量。 唯一的区别是重力势能已转换为动能。
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