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1、
1.動量守恒定律的發(fā)現(xiàn)
動量守恒定律是最早發(fā)現(xiàn)的一條守恒定律，它起源于16一17世紀(jì)西歐的哲學(xué)家們對宇宙運(yùn)動的哲學(xué)思考.
觀察周圍運(yùn)動著的物體，我們看到它們中的大多數(shù)，例如跳動的皮球、飛行的子彈、走動的時鐘、運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，都會停下來.看來宇宙間運(yùn)動的總
量似乎在減少.整個宇宙是不是也像一架機(jī)器那樣，總有一天會停下來呢?但是，千百年來對天體運(yùn)動的觀測，并沒有發(fā)現(xiàn)宇宙運(yùn)動有減少的跡象，生活在16、17世紀(jì)的許多哲學(xué)家認(rèn)為，宇宙間運(yùn)動的總量是不會減少的，只要能找到一個合適的物理量來量度運(yùn)動，就會看到運(yùn)動的總量是守恒的。這個合適的物理量到底是什么呢?
法
2、國哲學(xué)家兼數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家笛卡兒提出，質(zhì)量和速率的乘積是一個合適的物理量。可是后來，荷蘭數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家惠更斯 (1629一1695)在研究碰撞問題時發(fā)現(xiàn):按照笛卡兒的定義，兩個物體運(yùn)動的總量在碰撞前后不一定守恒。
牛頓在總結(jié)這些人工作的基礎(chǔ)上，把笛卡兒的定義作了重要的修改，即 不用質(zhì)量和速率的乘積，而用質(zhì)量和速度的乘積，這樣就找到了量度運(yùn)動的 合適的物理量，牛頓把它叫做"運(yùn)動量"，就是我們現(xiàn)在說的動量。1687年， 牛頓在他的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中指出:某一方向的運(yùn)動的總和減 去相反方向的運(yùn)動的總和所得的運(yùn)動量，不因物體間的相互作用而發(fā)生變化; 還指出了兩個或兩個以上相互作用
3、的物體的共同重心的運(yùn)動狀態(tài)，也不因這 些物體間的相互作用而改變，總是保持靜止或做勻速直線運(yùn)動。
2.動量守恒定律的適用范圍比牛頓運(yùn)動定律更廣
近代的科學(xué)實驗和理論分析都表明:在自然界中，大到天體間的相互作 用，小到如質(zhì)子、中子等基本粒子間的相互作用，都遵守動量守恒定律.因此，它是自然界中最重要、最普遍的客觀規(guī)律之一，比牛頓運(yùn)動定律的適用范圍更廣.下面舉一個牛頓運(yùn)動定律不適用而動量守恒定律適用的例子.在我們考察光的發(fā)射和吸收時，會看到這樣一種現(xiàn)象:在宇宙空間中某個地方有時會突然發(fā)出非常明亮的光，這就是超新星.可是它很快就逐漸暗淡下來.光從這樣一顆超新星出發(fā)到達(dá)地球需要幾百萬年，而相比之下超新
4、星從發(fā)光到熄滅的時間就顯得太短了.當(dāng)光從超新星到達(dá)地球時，它給地球一個輕微的推動，而與此同時地球卻無法給超新星一個輕微的推動，因為它已經(jīng)消失了.因此，如果我們想像一下地球與超新星之間的相互作用，在同一瞬間就不是大小相等、方向相反了.這時，牛頓第三定律顯然已不適用了.
雖然如此，動量守恒定律還是正確的.不過，我們必須把光也考慮在內(nèi).當(dāng)超新星發(fā)射光時，星體反沖，得到動量，同時光也帶走了大小相等而方向相反的動量.等經(jīng)過幾百萬年之后光到達(dá)地球時，光把它的動量傳給了地球.這里要注意的是:動量不僅可以為實物所攜帶，而且可以隨著光輻射一起傳播.當(dāng)我們考慮到上述這點時，動量守恒定律還是正確的.
5、 3.相對論的動量
在牛頓力學(xué)里，動量定義為mv，質(zhì)量m是個不變的量。根據(jù)牛頓第二定律，一個恒定的力，持續(xù)作用于一個物體，可以使該物體有任意大的高速度.但是在現(xiàn)實中，真空中的光速是極限速度，并且在任何條件下物體的速度都不可能超過真空中的光速.因此，在高速運(yùn)動時，認(rèn)為質(zhì)量 (以及動量)與速度無關(guān)的說法是不正確的.
相對論告訴我們，在高速運(yùn)動時質(zhì)量不再是一個不變的量，而是隨著運(yùn)動的速度接近光的速度c而增大.如果用m0表示靜止物體的質(zhì)量，則以速度v運(yùn)動的物體的質(zhì)量m可以用下式表示:
相對論的動量仍定義為：
在采用這樣定義的情況下，牛頓本人所用的第二定律的表達(dá)式
在
6、接近光速的情況下也同樣適用了.因為隨著運(yùn)動速度的增大，決定物體慣性大小的質(zhì)量也增大.當(dāng)v c時，m ,所以加速度趨于零，不論力作用多長時間，速度也不會超過光速.
對于靜止質(zhì)量m0=o，而速度為c的光子來說，它的動量p=可以這樣推得:
因為E=mc2,所以E2=m2c4=m2c4-m2v2c2+m2v2c2=m2c4(1-)+p2c2=m02c4+p2c2
在v=c、m0=0時，E2=p2c2，所以.
（摘自教師教學(xué)用書）
動量守恒定律參考資料
