冒昧的问一下,你的体重是多少?
你可以选择把自己体重写在评论区,当然也可以选择保持沉默,毕竟见面就问这样的问题,可能显得有些不太礼貌。
但是体重跟我们今天的话题,却有着很大的关系。因为接下来,我们需要探讨的是,一个困扰了科学家数年的世纪难题,什么是质量?
如果你想弄清楚你的体重到底是怎么来的,本期内容就会给你一个最接近答案的答案。
你,准备好了吗?
什么是质量?
在物理学中,质量大概是我们最早接触到的一个物理学术语了,而根据公式m(质量)=ρ(密度)V (体积),我们能够轻易计算出一个物体的质量。
当然,除了用公式计算以外,在生活中,我们也可以直接用秤来称出物体的质量,我们称量体重就是生活中的一种,最简单普遍的质量称量。
而关于质量的明确定义,最早则是由著名物理学家牛顿提出的,他曾在《自然哲学的数学原理》一书中这样写道:
物质的量是起源于同一物质的密度和大小联合起来的一种度量。
在书中,牛顿虽然给了质量一个明确的定义。但是随着科学的不断发展,科学家们却发现,这样的定义其实并不能让人满意,因为质量这个话题太大太深奥了,以至于关于质量本质的问题,一直困扰了科学家们长达数年的时间……
质量的本质是什么?
要想弄清楚质量的本质是什么,我们必须先要弄清楚,有关物质组成的问题。
在宇宙中,几乎所有的宏观物质,都是由各种微观的物质元素构成的。就拿我们人体来说,构成我们人体的是各种细胞、组织,而构成各种细胞、组织的,则是更微观的分子,而分子则又是由各种原子组合而成的。
当然,物质细分到原子级别之后,其实还能继续往下细分的,伴随着科学的不断进步,科学家们发现,原子其实是由原子核和核外电子构成的,而原子核则又是由质子和中子结合而成的。
而在原子中,原子核所占的质量又是要远超电子的,以氢原子为例,其中电子的质量在整个原子质量中,所占的比例为仅为1/1837,而剩下的比重则都是原子核所占的。由此我们不难看出,在原子中,质量其实都是被质子和中子占据的。
然而,有意思的是,再后来科学家们又发现,质子和中子再往下细分是由不同夸克组成的,但是伴随着夸克的发现,在质量问题上,最令科学家们费解的问题也随之出现了。
因为夸克是存在质量的,但是科学家们通过计算却发现,组成原子核的夸克质量全部加起来,也仅占据了原子核质量的1%,那整个原子核内,剩余99%的质量到底又去哪儿了呢?
强相互作用力揭开了谜团!
要想揭晓这个问题的答案,我们必须弄清楚自然界存在的四种最基本的作用力。