生活中天天都要用到电,可你知道电有重量吗?
问电有重量吗,需要明白这里的“电”指的是什么。我们说电线中有电,往往是因为导线中有电流。导线中的电流是由电子在电场作用下定向移动产生的,电子有静止质量,故电子会受到重力的作用。
电子是由汤姆生在1897年研究阴极射线时发现的,并测量了电子的荷质比e/m。根据荷质比再知道电子的带电量就可以知道电子的质量,后来密立根用油滴实验比较精确地测出了电子的电荷量,电子的质量从而就计算了出来。
电子是基本粒子,其质量是一个非常重要的物理量,关系到原子、分子的稳定,也能在精确检验粒子物理的标准模型发挥重要作用。目前科学界测量电子质量的方法已经有很多种。
手机要充电,家里要缴纳电费,这里的电就不再指电子了,而是指能量。在经典物理学中,物质的质量是不变的,包括在化学反应中也认为反应前后质量是不变的。直到1905年爱因斯坦给出了著名的质能方程,质能方程确立了能量和质量的当量关系,一个物体只要有能量发生变化,就意味着质量也会跟着变化。比如核反应过程中会释放出能量,核反应过程就会损失掉一部分质量;化学反应中也会释放出一些能量,化学反应生成物的质量也会比反应物的质量少那么一点点,化学中讲的质量守恒定律只是一个粗略的近似。
手机充电充的是能量,就意味着电也存在着质量,这个质量就可以根据质能方程计算出来。一度电对应的能量是360万焦耳,代入质能方程可以计算出一度电的能量对应的质量是4乘以十的负11次方千克。家庭用电按一度电5毛计算,一亿元人民币只能买到8克电,电的价格是黄金价格的数万倍。这么贵重的东西,还不抓紧省着点用?
答案很直接,它们肯定不是一回事。但是它们之间有一些关系。
质量是什么?
我们在研究科学问题的时候,尤其是科学家在搞研究发论文的时候,都会想把“定义”讲清楚。这个规矩并不是一开始就有的。而是,到了牛顿时期才有的,应该说,这是牛顿的工作方法。他在写他的著作《自然哲学的数学原理》时,就在开头10多页各种下定义,是那种很明确的定义。我们熟悉的“质量”和“力”等概念,也是那时候确立下来的。
所以,最早给“质量”下明确定义的人是牛顿,就写在了《自然哲学的数学原理》的开头。他是这么描述的:
物质的量是同一物质的密度和大小联合起来的一种度量。
听起来很抽象有没有?不过没关系,后来的科学家曾经总结过牛顿的工作方法,提出了一个牛
顿的激光烈焰剑理论。这个理论说的是:
所有不能进行实验和观测的东西都不值得辩论。所以,既然牛顿给下了定义,他肯定还给了测量质量的方法。这其实就在“质量”的定义下面,他说:
通过精确的摆实验,我发现质量和重量成比例。发现没有?牛顿确实提供了测量方法,不仅如此,他这个测量方法就是和重量有关系的。他发现重量和质量是成比例的。
惯性质量和引力质量
关于质量的定义,如果你上过高中的物理课,应该也会知道,质量描述了物体运动的难易程度,说白了就是惯性。于是,就有了所谓的“惯性质量”的说法。
同时,我们要知道的是,我们在地球上之所不会飞起来,是因为有引力,而地球自转的同时,我们有个要被地球甩出去的离心力,我们在地球上所受到的重力,其实是引力和离心力的合力。
不过,我们要搞清楚一个问题,那就是关于力的准确定义:
力是改变物体运动状态的原因。然后,我们继续思考,质量更大的物体虽然受到了更强的引力,但因为自身的质量很大,所以改变运动状态的难度也很大,加速下落也更费劲。但是问题是,如果我们做一次自由落体实验,就会发现,轻的物体和重的物体会同时落地。
所以,这里的惯性质量和引力质量竟然神奇的相等了。
后来科学家还发现,不仅如此,类似于库伦力和万有引力,都有类似的情况。它们的强度随着距离的平方减弱,似乎暗示着某种规律。
我们可以想象空气当中有个气球,上面布满了小点,随着气球膨胀,气球表面上单位面积内的小点的浓度是随着尺度的平方在下降的,可是球球表面总的小点的数量其实是不变的。也就是说,引力场和库伦力的电磁场都是球形的。
当然,我们还能得出的是,在这种“场”内,物体的惯性质量等于引力质量。这在广义相对论当中,也被叫做等效原理。
由此,我们可以得出一个结论,重力其实是由引力所引起的,它会因为引力场的变化而发生改变,但是质量并非如此,质量不会因为引力场的改变而发生改变,质量是恒定不变的。
质量是从哪里来的?
那你可能会继续问,既然重力是因为引力,那质量是由什么引起的呢?
其实我们早就思考过,如果我们把物质不断地进行切分,如果能切到不可再分的那些粒子,那么称一下这些粒子的质量就是了,物质的质量应该就是这些粒子质量的集合。
然而,当我们真的去这么做的时候才发现,这些质量只占了整体质量的不到1%。
那99%的质量是从何而来呢?
进一步研究的过程中,我们就需要了解一下爱因斯坦狭义相对论的质能方程部分,E=mc^2。
这个方程其实就告诉我们一个事:质能等价。啥意思呢?质量还有能量,能量还有质量,它们其实是同一个东西的两个物理量而已。所以一定的质量对应一定的能量,通过E=mc^2可以进行换算。而物质99%的质量,来自于束缚夸克的强力所释放出的能量对应的质量。
最后我们来总结一下,质量是恒定不变的,它和构成自身的粒子以及把这些粒子束缚在一起的作用力所释放的能量对应的质量。而通过引力质量等于惯性质量,我们可以知道,重力其实和引力场有关,它是一个变化值。
能量是感觉得到但又把捏不到,是轻如炊烟而又大如无边。
社会能量是由众人拾柴火焰高。在民国初年,复辟和反复辟两股能量相互交织互不相让。张勋辨子军拥兵京城,百曰复辟,在西北军冯云祥入京镇压后方败退。后来袁大总统异想天开,想复辟帝国当皇下,蔡锷将军摆脱控制,在云南举义旗讨伐袁逆,得到许多省市响应,袁复辟梦想彻底破产。
顺呼潮流是真能量,倒行逆施是负能量。
不管权力再大,贪欲再多,不为国为民,就是负能量。老百姓只要团结,虽然无权无势,只要正气向上,还是能形成社会的真能量。
光明总是战胜黑暗!
正能量总会战胜负能量!
堂堂正正做人,清清朗朗乾坤。我们的祖国,我们的社会,就一定是美丽家园、芳芬世界。
重量单位换算:一磅等于0.453592公斤
扩展资料
重量单位,有着悠久的历史,在古代,各国就有自己的计量单位,我国有特定的计量单位斤,国际的计量单位千克、吨,美国英国的磅等等。
磅是国际质量英美制重量单位之一,斤是中国市制重量单位之一。其中磅与斤的单位换算关系如下所示:
1磅=0.9072斤
2斤=1公斤
一公斤约是2.2磅
磅与其他重
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