如果现在问你一个问题,一斤盐溶于一斤水,最后得到的盐水应该重多少,你也许第一反应就会想,答案肯定不是两斤这么简单,否则也不会特别问出来,事实上也确实不是两斤,正确的结果是少于两斤。 但是为什么会这样呢?直观上看,一斤物质加上一斤物质,总重应该就是两斤才对,这么盐溶于水就要少于这个数呢?要想回答这个问题,我们必须要回顾一些重要的物理知识,那就是质量的定义和能量守恒的定律。
物质的质量质量是一个非常经典的物理量,它衡量的也就是物质的总量,物理学上会将这个属性分成两种,一个叫做惯性质量,另一个叫做引力质量,要完整地描述某个物体或者某种物质的质量,必须要把这两个方面都涉及到。
什么叫作惯性质量呢?惯性我们都知道,它具体表现为物体在运动过程中所产生的一种力,而惯性质量指的就是物体能够在这种力的作用下依然保持原有的运动状态,它不对物体运动的速度产生影响。 这个概念最初是由牛顿在他的《自然哲学之数学原理》中提出的,而且明确表示,惯性产生的力与这个物体本身所具有的物质总量之间是正相关的关系,质量越高,惯性也就越大。
引力质量也来自牛顿的理论,在建立万有引力定律时,他将这个概念引入了整个体系当中,但是这里的引力不只是我们常规上理解的地心引力,而是广泛存在于各种物体之间的引力作用。 这种作用会在物体的周围形成一种引力场,并且对物体的质量产生一定的影响,如果进一步细分还可以分出主动引力质量和被动引力质量。
当然,在他最早提出这些理论的时候,还是受到了不少质疑的,比如在对质量这个概念本身的定义上,一些研究者认为牛顿没有区分清楚质量和密度,在此基础上做的很多推论都是有问题的。 当然,我们知道牛顿的物理研究奠定了经典力学的基础,他的很多理论框架都成为了后人进一步推进的前提,经过不断的发展和完善,质量的定义也有了更细的区分和应用。
物理研究在使用这个量的时候,一般都会区分具体的背景,如果我们的研究偏向于物质的组成和结构本身的话,那么质量就应该在分子的维度上理解,质量指向的就是物体所含的物质数量的多少。 而如果背景发生变化,比如这个研究对象本身同时具有一些显著的变化,像是正在产生热量的情况,那么此时的质量也可以与热量划上等号。
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