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什么是質(zhì)量？質(zhì)量的本質(zhì)是什么？強大的相互作用力解開了謎團！

對不起，你多重？

你可以選擇在評論區(qū)寫下你的體重，當(dāng)然你也可以選擇保持沉默。畢竟，當(dāng)我們見面時問這樣的問題似乎是不禮貌的。

但是體重和我們今天的話題有很大關(guān)系。因為接下來，我們需要討論的是一個困擾科學(xué)家數(shù)年的百年難題。什么是質(zhì)量？

如果你想知道你的體重是怎么來的，這一期會給你最接近的答案。

你，準備好了嗎？

什么是質(zhì)量？

在物理學(xué)中，質(zhì)量可能是我們接觸到的第一個物理術(shù)語。根據(jù)公式M(質(zhì)量)= ρ(密度)v(體積)，我們可以很容易地計算出一個物體的質(zhì)量。

當(dāng)然，除了公式計算，在生活中，我們也可以直接用秤稱出物體的質(zhì)量。稱重是生活中最簡單、最常見的質(zhì)量稱重之一。

質(zhì)量的明確定義最早是由著名物理學(xué)家牛頓提出的，他在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中寫道:

物質(zhì)的量是源自同一物質(zhì)的密度和大小的組合的度量。

在書中，雖然牛頓給出了質(zhì)量的明確定義。然而，隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這個定義實際上并不令人滿意，因為質(zhì)量的話題是如此之大和深刻，以至于關(guān)于質(zhì)量本質(zhì)的問題已經(jīng)困擾了科學(xué)家好幾年...

質(zhì)量的本質(zhì)是什么？

為了理解質(zhì)量的本質(zhì)，首先要理解物質(zhì)構(gòu)成的問題。

在宇宙中，幾乎所有宏觀物質(zhì)都是由各種微觀物質(zhì)元素組成的。以我們?nèi)梭w為例，各種細胞和組織構(gòu)成了我們的人體，而構(gòu)成各種細胞和組織的是微觀分子，是由各種原子組成的。

當(dāng)然，物質(zhì)被細分到原子層面后，其實還可以繼續(xù)細分。隨著科學(xué)的不斷進步，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)原子其實是由原子核和核外電子組成的，而原子核是由質(zhì)子和中子結(jié)合而成的。

在原子中，原子核的質(zhì)量遠遠高于電子的質(zhì)量。以氫原子為例，其中電子的質(zhì)量僅占原子總質(zhì)量的1/1837，其余部分由原子核占。不難看出，在原子中，質(zhì)量實際上被質(zhì)子和中子占據(jù)。

然而，有趣的是，后來科學(xué)家發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子被細分為不同的夸克，但隨著夸克的發(fā)現(xiàn)，最令科學(xué)家困惑的質(zhì)量問題也出現(xiàn)了。

因為夸克是有質(zhì)量的，但是科學(xué)家通過計算發(fā)現(xiàn)，組成原子核的夸克只占原子核質(zhì)量的1%。原子核剩下的99%的質(zhì)量去了哪里？

強大的相互作用力解開了謎團！

為了揭示這個問題的答案，我們必須弄清楚自然界中存在的四種最基本的力。在自然界中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了四種基本力，即強相互作用力、弱相互作用力、電磁力和引力。在這四種基本力中，強相互作用力是最強的。有多強？

如前所述，質(zhì)子和中子組成了原子核，我們常常想當(dāng)然地認為它們的結(jié)合是理所當(dāng)然的，但在這背后，是一種無形的力量將它們牢牢地結(jié)合在一起。這個看不見的力就是上面的強相互作用力，在質(zhì)子和中子結(jié)合的過程中，也克服了電磁力產(chǎn)生的強排斥力。

說到這里，可能很多人會問，交互力強和質(zhì)量有什么關(guān)系？

我們上面說過，強相互作用力把質(zhì)子和中子牢牢地束縛在一起，質(zhì)子和中子是由夸克組成的。也就是說，強相互作用力實際上作用在這些夸克之間。現(xiàn)在，如果我們看看原子核的組成，你會注意到原子核中有一些更強大的能量。

根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程E = MC，我們可以看到，在物質(zhì)世界中，能量(E)實際上與質(zhì)量(M)成正比，而在這里，我們也可以理解為能量(E)與質(zhì)量(M)是等價的。這樣你會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)能量變得足夠強大時，質(zhì)量也會產(chǎn)生，并隨著能量的增加而增加。

因為構(gòu)成原子核的夸克之間存在非常強的相互作用力，而其中的能量會以等效質(zhì)量的形式表示，所以原子核剩余99%的質(zhì)量由強相互作用力的能量補充。

最后我們得出了一個結(jié)論:一個物體99%的質(zhì)量來自于強相互作用束縛的夸克的能量，剩下的1%來自于各種微觀物質(zhì)的質(zhì)量。

最后，我相信每個人都應(yīng)該知道一個物體的質(zhì)量是如何產(chǎn)生的。但是，不知道有沒有人和大川一樣，有這樣的疑惑，就是關(guān)于剩下的1%的物體的質(zhì)量。

既然這1%的質(zhì)量來自于各種微觀物質(zhì)的質(zhì)量，那么到底是什么決定了這些微觀物質(zhì)(夸克、電子)的質(zhì)量呢？

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目前上述的內(nèi)容應(yīng)該能夠為大家解答出大家對于質(zhì)量怎么求(計算密度的三個公式)的疑惑了，所以如果大家還想要了解更多的知識內(nèi)容，也可以關(guān)注本站其他文章進行了解哦。

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