質能轉換這個說法是不是不準確?

我原來的理解是 核反應是一部分核物質的質量轉變為能量釋放了 但是現在回頭看這個說法似乎不對 質量和能量分別都沒有變化 。所以質能轉換這個說法是錯的?不存在「轉換」這種事?

這麼說的原因是看了一個實驗 假定一個封閉的不允許能量和物質傳播的盒子 內部發生一次核爆 盒子的總質量應該是不變的。

說法可能不準確,請諒解。


可能會動搖好多人的三觀。

不要忙著噴題主。

其實題主後來自己意識到的說法才是正確的。

質能轉換的說法就是不準確。

因為人為的區分質量和能量即沒什麼意義而且有時候還辦不到。

引自《費曼物理講義》。


核反應的能量來源於原子靜質量的減少,即反應後的粒子靜止時的總質量要小於反應前(對於放能反應而言)。

但是反應後的粒子具有很高的速度,因而反應前後粒子的總動質量之和是不變的。

實際上對於化學反應而言反應前後粒子的靜質量之和也會變化,只不過測不出來。


U235裂一個大概出200Mev的能量……你憑啥給人吞了啊……


核聚變和核裂變有很多種情況,如下表所示:

而在實際的運用中,我們大部分情況下使用下圖幾種反應:

(圖片來自於網路)另外補充一句......如果題主是把中子和質子數加在一起得出質量沒有變化的話......我就無力解釋了......希望這是我以逗比之心度大神之腹......


質能方程是「E=mc2」而不是「ΔE=Δmc2」已經能說明其本質了。質量就是能量,而不是質量與能量可以轉化。


這個問題的關鍵是你把什麼界定為質量。

當我們考慮動質量的時候,高速運動的粒子比靜止的粒子質量更大。

中子、alpha粒子等等皆是如此,特別地,光子沒有靜止質量,光子的質量可以完全用能量除以光速平方計算。

不過,動質量一般很快就因為碰撞被分散開來,不會固著在粒子上。

那麼為了方便,說一個粒子的質量的時候,默認指的是靜質量。

所以若只承認靜質量不承認動質量,並且認為靜止質量的能量在釋放前不是能量,那是可以說質能轉換。

而考慮全體質量和全體能量,那隻能說質能守恆。


題主誤解了「質量」的概念。質量≠存在本身,質量≠物質本身,質量是一種狀態。解釋如下:

相對論的推論和實驗數據得到了△E=△mc∧2的結論,此時它還是一個經驗公式。隨著物理學的發展,按照標準模型,希格斯場是物質的質量之源,是電子和夸克等形成質量的基礎,其他粒子在這種粒子形成的場中游弋併產生慣性,進而形成質量。質量≠存在,質量是一種對粒子在希格斯場中所處的狀態的定義。而這種狀態的改變又同時影響一個孤立系統的能量,而它對質量和能量的影響剛好是互相抵消的,把焦耳和千克作為兩者的量綱的話,光速正好是他們的比值。因此在標準模型中,我們認為E=mc∧2。

正是因為人們習慣性地認定物質不滅就是質量不滅,所以才會覺得「質能方程說明質量轉化成了能量」與「孤立系統中發生核聚變,此系統總質量不變」相矛盾。聚變放出的能量由運動的光子攜帶(其中一些被產物吸收,給產物施加了動量,因此產物擁有了速度,此時的動質量與靜質量之差就等於所吸收光子的動質量),所以聚變反應產物加上發射出來的光子的質量,是等於原料質量的。。只是光子的靜止質量為0,所以只能通過能量或動量來計算運動光子的質量。

你稱一稱反應產物的重量,當然變輕了,但是你沒法稱光子的質量。你以為你稱的是物質的質量,其實你只稱了少了幾個光子的物體的重量。如果你通過產物和光子的慣性或引力來計算,就會發現質量是不變的。

質量就是能量,不存在互相轉換,只是兩者的測量方式不同,人們總是習慣漏掉光子而已。


原來的理解是對的啊。。要堅持啊。。


質能本身就是一個玩意,所以不存在轉化你這麼理解也可以,所以e=mc方這個式子才有意義,核反應是強力做功,釋放或者吸收的能量都是強作用力的場能,其實是一種勢能,你可以類比勢能和動能之間的相互轉化,樓上的想法也是一種理解,核反應可以理解為把靜和動質量之間的轉化,動質量可以體現為「動能」這種東西,至於靜質量和動質量如何轉化,就跟強子的結合方式有關係了,基本上都是些和膠子有關的東西……舉個例子,比如有一個彈簧兩邊拴著兩個蛋蛋,高速旋轉,旋轉速度越快則能量越大,兩個蛋蛋的動質量也越大,體現為整個系統的靜質量就越大,如果想辦法讓他慢下來,彈簧會收緊,旋轉速度變慢,動質量下降,整個系統的靜質量下降,但是這個過程必然伴隨對外做功,而這部分能量就是兩個蛋蛋的動能和彈簧的勢能,在外界的統一體現就是,丫整個系統對外做功了,然後靜質量變小了,你就看見好想這個系統拿自己的一部分質量對外做功了,也就是質能轉圜(這只是個例子輔助理解,真正的膠子作用要扯的多,想研究的話不要聽我這個民科胡扯……


質量、能量、動量這三者(當然有可能還包括其他)1隻不過是同一個量(類似矢量和張量)在同一個坐標系(不一定是直角坐標系,還有其它哦)2下不同軸的分量而已。只不過有時質量或是能量或是動量觀測不到只能通過其它分量來衡量而已,而總的這個量是守恆的3,其它量的守恆都是這個量守恆的某些特殊結果。也就是質量能量動量三者存在某種變換關係以使這個守恆而已。

Pc^2=Ev

Tips:

1這裡說的其他指的是速度。

2當然取不同的坐標系,坐標系間存在變換,也就是能量動量質量速度等的零點問題,由洛倫茲變換決定。

3這個量就是洛倫茲變換下的不變數,其他量都不過是它的分量而已。


誠然,首先我們需要釐清什麼是「能量」以及什麼是「質量」

順便說一句,咱們人類的一切概念都源於「對外界感知的歸納與抽象」,所以具體到「質量」這個概念,如果一上來就說質量「Mass」所代表的是「客觀上物質的量」,那麼你對於「質能公式」的理解就必然是:物質轉化為了能量,或者說,物質消失之後,以能量的形式存在....事實上,這也的確是大多數人,包括物理學人士對於 E=MC^2 的理解,進而衍生到對於萬事萬物「無中生有」以及「從有化無」的哲學思辯

但如果你僅僅把「質量」的概念和「能量」一樣局限為「物質的屬性」(而不是直指物質的客觀存在本身),譬如「慣性的大小」「重量的大小」等等這些我們對於質量的「感知基礎」(也就是說,在現實中,我們是如何感知「質量」這一概念的),那麼「質量」就和「能量」一樣,都不過僅僅是「物質的客觀存在」在某種條件下的外在表現形式而已,但與物質的「生滅」並無關係~E=MC^2 不過是物質的「外在屬性」一種轉化而已

那麼接下來的問題就應該是:物質的客觀存在在什麼情況下趨向於對外表現為「質量」,又在什麼情況下對外表現為「能量」?這種相互之間的轉換,其背後的本質究竟是什麼?換句話說,物質狀態從什麼變為什麼,其外在表現形式就趨於從質量向能量轉化?反之亦然~

現在的大多數書籍基本上在講到這裡,包括核反應時,就我所看到的,基本上都是語焉不詳的,僅僅就是說在這個反應過程中,多少多少的能量根據E=MC^2的方程轉化為了能量....然後就沒有然後了,事實上,絕大多數人也並不認為這裡需要什麼然後,就都認為這樣就可以結案了~

但和水蒸發為空氣一樣,實際上是分子的自由度與密度發生了改變而導致的外在表現形式的轉化,E=MC^2 也是一樣,究竟是物質的什麼狀態發生了改變導致了這樣的外在屬性的變化呢?似乎So far, 沒有人問,也沒有人寫,或許是我孤陋寡聞吧,反正我也不知道~

包括究竟該如何理解根據洛倫茲變換計算出的「動質量」,譬如倘若真有一個稱可以去稱的話,高速運動的物體真的會因為「動質量」變大而變重嗎?


第一個說法是靜質量,第二個說法是動質量。

只比較靜止質量,減少的靜止質量轉換為光子或者其他粒子動能。

但是有動能的粒子,或者光子本身,也因為能量增加了質量,最終動質量=靜質量+能量。第二個例子里反正質量能量封閉轉換,作為總和的動質量就不會變。


首先明確:

關於質能轉換公式:E=mc^2,是核反應產生巨大能量的解釋【之一】。

並非說核反應產生巨大能量的原因【只能】是E=mc^2。

有人說分別扯質量與能量沒有【意義】,那麼你認為誰來界定【什麼有意義,什麼沒有意義】呢?你這句話本身就沒有意義,嗯!萬事萬物都沒有意義,所以什麼都不用討論了,知乎狗帶吧!(笑cry~)

於是乎,我假定萬事萬物都有其意義。

那麼質能轉換這個說法的意義之一是:解釋了核反應為什麼產生巨大能量。

之二:使得相對論看上去更加真實可信。

之三?不知道,在下不是大神,sorry。

樓主的:假定一個封閉的不允許能量和物質傳播的盒子 內部發生一次核爆 盒子的總質量應該是不變的。

你所假定的結論準確說法是 【盒子的總質量與總能量之和不變】,我認同這一結論。


你的假設是對的,核裂變時,有一些粒子(有一定質量)向外射出,所以質量減少了,能量釋放了。剛學核裂變時,我當初就認為質量與能量可以轉換,後來刷題才發現不對,然後再去詳看高中物理書才知道我之前的觀點是錯的。我也不明白為什麼會「有質量轉變為能量釋放了」的說法。


matter is the static form of energy - Steve Jobs.


質量是等待釋放的能量,能量是已經釋放的質量


首先就是方程中的質量不是平時實際中的概念 實際中我們討論的正常只是靜止質量 而沒有包括運動質量 質能方程的m是動質量和靜止質量之和 你說的盒子質量前後不變?我覺得內部應當是有變化的 質量和能量確實等價 但既然產生能量肯定就有質量虧損

個人理解 還請指正


一堆民科


質量有動質量和靜質量。

簡單來說,靜質量轉化為了動質量。

這只是非專業本渣的理解。


你可以這麼理解:質量是能量的一種形式。或:能量是質量的一種形式。

在一個封閉區域內發生核爆,只是一部分質量轉換成以能量的形式存在,因此質量整體還是不變。能量總體也不變。

E=mc^2 的意思就是告訴你質量轉換成能量單位後,單位前面的數字該如何計算。


"質量和能量分別都沒有變化"

這一點你是從何得出的?


推薦閱讀:

我站在地球北極迅速旋轉一周,如何解釋太陽以超光速繞我轉了一周?
如何理解閔可夫斯基空間距離公式中的負號?
為什麼人不能從側面推倒一頭牛?
標量的標是什麼意思?
如何應對「科學永遠在發展」「現在正確的理論將來都可能被證偽」這樣的流氓邏輯?

TAG:物理學 | 相對論 |