非常感谢题主贡献的话题。
看了这个话题之后,老郭脑袋一片空白,突然觉得物理白学了,质量这么基本的物理量都没整明白。为了解答这个问题,还是让我们从质量这个概念的来龙去脉分
非常感谢题主贡献的话题。
看了这个话题之后,老郭脑袋一片空白,突然觉得物理白学了,质量这么基本的物理量都没整明白。为了解答这个问题,还是让我们从质量这个概念的来龙去脉分析一下吧,毕竟惯性正比于质量。
历史上人类对于的质量理解。
从牛顿发表他那著名的三大定律之后,质量的定义似乎被确定下来了。那就是,质量是度量物质多少的一个量。从测量质量的方法上看有两种办法,一个是引力质量、另外一个是惯性质量,这两个质量的测量值是相等。曾经有一个科学家叫厄缶的,他用了25年时间不断去改进测量精度,在实验上证实了引力质量=惯性质量。
但是,只要有高中学历的小伙伴都知道,其实引力质量和惯性质量不是一回事。这是因为引力方向是一种指向引力中心的力、与距离的平方成反比;而惯性力只与加速度方向相反,与质量成正比。所以说,引力质量和惯性质量都没有表达出质量的本质。
等到爱因斯坦的相对论问世的时候,他把等效原理作为了广义相对论的基石。然而这并没有什么卵用,依旧没有给出质量究竟是个什么东西。只是爱因斯坦又提出了一个运动质量这么个概念,同时提出了质能方程E=mc^2,使得人们对于质量的认识又提高了一步,即质量即是能量。然而就是算是到了这步,人类对于质量的认识还是一知半解,依旧没有弄清楚质量的本源。
横空出世的希格斯粒子。
当地时间2012年7月4日,瑞士Meyrin,欧洲核子研究中心科学家举行新闻发布会,称发现了一种新的亚原子粒子,这可能是难以捉摸的希格斯玻色子(又称上帝粒子)。这个希格斯粒子究竟是个什么鬼?它跟质量的产生有什么关系吗?由于本文不是论述它的文章,咱们就言简意赅滴简单说一下。
现在科学家已经发现了各种微观粒子,这些微观粒子无一例外都具有质量,只是它们的质量各不相同,而且差异巨大,甚至可以跨越11个数量级。质量究竟来自哪里的话题再一次被放到了物理学家面前。
希格斯粒子就是被物理学家们认为是那种在真空中能瞬间诞生并且瞬间消失,质量很大,这样其它粒子在运动过程中跟希格斯粒子接触的时候就会产生一种粘黏的特性,这种特性的表现就是质量。
好吧,尽管这个发现已经拿了诺贝尔奖,认为这是解释质量秘密的一个最好的解答,但是老郭其实并不这么认为。理由如下:
并不是所有的质量贡献都是来自希格斯粒子,其中很可能还有中微子的贡献。这些幽灵一般的粒子在空间中穿行时,会在3种中微子之间相互变换。更古怪的是,中微子的质量甚至有可能根本不是通过希格斯机制获得的。因为中微子不携带任何的“荷”,它自己就是自己的反物质。果真如此的话,它的质量可能来自于它与自身的相互作用,而并非来自于它同希格斯场的相互作用。
小结:希格斯粒子的发现是可以肯定的,但它的出现并没有解释全部的质量来源的奥秘,只能说为质量为什么存在这个迷雾中照进了一缕阳光。另一个关于质量本源的熵力理解。
如果阅读本文的小伙伴了解一些热力学,那么就一定知道热力学中大名鼎鼎的概念:熵。即使不是学物理的也明白,这玩意就是系统混乱度的意思,是时间箭头,整个宇宙都呈现熵增趋势等等。没错,老郭要说的就是这个熵。
从热力学第二定律我们可以知道,熵的单向增加,意味着物理过程的不可逆,自由能的本质就是熵和能量的竞争,只要系统自由能没有达到最小,系统就可以做机械功。我们从这里来定义熵力: 熵力就是自由能F的导数,熵力与来源于相互作用能量梯度的力一样真实的!荷兰的理论物理学家和弦论理论家Erik Verlinde,在论文On the Origin of Gravity and the Laws of Newton中明确指出引力就是熵力,并且指出,物体的质量或惯性也与熵有关。 用类似黑洞热力学的办法推导了爱因斯坦方程。
学过一些热力学或统计物理的人知道,当一个系统的能量增大时,熵通常也增大,所以粒子融入曲面后曲面上的熵增大了。通过能量守恒我们得知,熵增对应的熵力是吸引力,即粒子总被曲面包围的空间部分吸引。我们看到,热力学的后果就是万有引力!
从熵增角度很容易理解宇宙为什么会膨胀,就是因为在熵增,整个宇宙的表面积再增加。由于熵力的存在,也就很容易解释其实暗物质很可能就是宇宙整体熵力的一种表现,很可能这也是为什么我们现在找不到它们存在的证据的原因,因为我们忽略了熵力。
最后一个我想介绍的理论是拓变论。这个理论我还不能确认它是否正确,作为一个猎奇介绍给大家。
拓变论认为,在整个宇宙中,所有存在与存在方式,都集中体现在:势=质+能+场,守恒与平衡的关系与关系演变的过程。宇宙存在的过程与方式就是势、质、能、场之间的关系相互转化的演变过程了,而那种以无中生有作为立论的基础,则是不符合事实的。从上面这个描述看,老郭觉得他说的可能跟熵力本质上是一回事。
值得一提的是,拓变论的创造人,李炳铁,出生于1961年,今年58岁,搞工程技术工程师出身,工作单位,黑龙江省佳木斯鸿基集团公司。21岁确立个人业余研究目标--空间论,直至2007年确立拓变论,为其整体的和系统的研究总汇,并且拓变论又是一个有机的整体,是由其一人首创。这个理论里面有关于质量的描述,因为老郭没认真研究过,所以也就不搬运了。
虽然我现在还不能判断拓变论是不是科学,但是我也为拓变论的创始人李炳铁点个赞。为他的大胆创新精神点赞。这个理论是我看到的很多民间科学爱好者中,水平很高的一个理论。
总结:从前面的论述中,我想各位小伙伴也能感觉到,尽管我们现在正在逐步接近揭开质量背后的真相,然而路途还很遥远,前进的途中依旧迷雾重重。
哈哈哈,看完此文的小伙伴,有没有感觉责任很重大?有没有感觉机会好像很多?有没有想超越爱因斯坦?
好吧,老郭吃根冰棍凉快一下,就不做幻想了。那个诺贝尔奖都给你们留着。
#科普一下##这很科学##我来科普#