若从严格的意义上来说,下面所做的工作并不能称为“相对论质能关系”的“导出”,充其量只能称为对“相对论质能关系”在某一特定背景下的形成过程的“说明”。
取“相对论质能关系”的形成背景如下:力F作用于质点,使其速率从0增至v;将这一过程中力F对空间的累积定义为力F对质点所做的功,
在这一背景下借助于动能定理来说明“相对论质能关系”的形成过程.
下面针对上式做出合乎情理的“说明”,并在这“说明”中形成“相对论质能关系”式.
说明1一方面由于式中的“Ek”被定义为“质点在上述背景过程中所获得的动能”,而“m0c2”和“mc2”这两项又确实具备着能量的量纲;另一方面参与“一级运算”(即“加法运算”或“减法运算”)的各项必然具有类似的物理含义.所以,可以将上式中的“m0c2”和“mc2”确认为是“能量”
E0=m0c2,E=mc2
说明2将“与质点静质量m0相关的能量E0”和“与质点动质量m相关的能量E"分别指认为是“质点处于静止状态时的总能量”和“质点处于运动状态时的总能量”也是非常贴切的,更何况在这一指认的基础上,上式的物理含义便自然成为一种关系的合乎情理的表述,即:“质点处于运动状态时的总能量。mc2与“质点处于静止状态时的总能量水m0c2间的差值当然应该等于“质点由于运动而具有的动能风”.
说明3在考虑到相对论效应时,上式中的“静质量观。”和“动质量,咒”间所满足的关系应如相对论质量公式所给出,
可见:考虑到“高速”背景下的相对论效应的动能表达式在“低速”背景下忽略相对论效应后,又退化为经典物理学范畴的动能表达式,这实际上就直接给出了考虑到“高速”背景下的相对论效应的动能表达的可靠性的一次验证,进而也就间接地验证了对质能关系式所表述的物理意义的合理性指认.
上述背景过程中所实施的演算以及对演算结果所做出的相关说明,均支持着如下判断:“相对论质能关系式”应形如
E=mc2.