一斤盐放入一斤水中，最后结果是不是两斤？答案很有可能不是两斤，如此简单的问题，藏有什么玄机呢？当你深究它会发现宇宙最底层的奥秘。
想要得到两斤并不容易
在高中化学与物理教材中，总会出现这样的字眼“恒温”，“绝热条件下”，“密闭容器中”，如果两种物质混合，无论是化学反应，还是物理反应，想要达到质量守恒，绝热（恒温）与密闭两个条件缺一不可，绝热意味着没有能量损耗，密闭意味着没有气体溢出，或者与外界物质发生反应。
一斤盐放入一斤水中，想要得到准确的两斤，同样需要以上苛刻的条件。首先，我们可以让室温保持不变，例如恒定为20℃。水与盐的温度也保持在20℃。第二，要说清楚是什么盐，如果食用盐（有些盐溶于水会吸热或放热）就没问题。第三，在密闭的容器中进行实验。即使是这样还要加上一条，空气质量需要忽略不计。如果不满足这些情况，即使是一斤水倒入一斤水中，你也得不到两斤水。
一斤水加一斤水等于两斤水吗？
讲这个问题之前，先说一下这里的“斤”指代的是物质的质量，并非重量。我们对比一下两个等式：
（1）1斤水+1斤水=2斤水
（2）1斤水+1斤水=n斤水+△E（△E代表能量的变化）
其中（1）在绝热、密闭的状态下，得到两斤水。（2）为非绝热状态下，例如：两个密闭容器中的80℃水混合后，放置一段时间会变凉，因为与环境存在温度差，混合后的水会丢失部分能量。爱因斯坦说丢失了能量，意味着丢失了质量，因此水混合后等于两斤。
1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》（狭义相对论）提出了质增效应：物体速度越快，相对质量越大。
在分子层面，分子运动越剧烈，意味着平均动能越高，相对质量越大，表现为温度越高。
基于质增效应，爱因斯坦对质量与能量的关系进一步升级，推导出质能方程。换句话说：质量、能量本质是一样的，它俩的比值，E/m=c^2，c是光速为定值。
狭义相对论只基于的两条公理：光速不变与惯性坐标系等价，并不局限于某一尺度。
一般来说，在宏观低速的情况下，牛顿力学完全够用，因为误差很小。但不可否认，狭义相对论更加准确，哪怕准确到小数点16位开外。
除此之外，狭义相对论也适用于微观与高速状态。总之狭义相对论可以计算飞船在太空遨游（双生子效应），也可以计算微观粒子间的相互作用（原子弹爆炸），具有普适性。
质量本质是什么？为什么质量就成了能量？
想要理解质量即能量，需要深入到量子力学领域，从物质的本质还原质量的真相。
简单来说，一切物质都由比原子、原子核更小的粒子构成，物理上把这种“切”到最后，再也无法分割的粒子称之为基础粒子。例如出电子，光子、夸克、胶子等等。这些微观粒子的行为，牛顿力学（经典物理）已经解释不了了，需要用一套全新的理论来解释也就是量子力学。
基础粒子本身都是零维的粒子，一个点，意味着它们没有体积，更谈不上质量。当它们发生运动就具备了（动）质量，例如光子。（关于量子核心波粒二象性，这里不赘述了，暂且把基础粒子都视为点粒子。）
图：宇宙中四大基本相互作用
相对静止的物质具有质量是源于粒子间的相互作用，例如：带电粒子（复合粒子）间的同性排斥异性相吸所代表的电磁力，还有强力，弱力，引力。粒子间相互作用越强，受到约束越大，意味势能越大，外在表现形式就是质量越大。
举个例子：有些粒子就像是明星，当它们通过广场时，大家纷纷围上去，明星受到很多人的束缚，质量较大。而你从广场上走过去，没人理你，因此你像一道光一样通过，不具备任何静态质量，这就是光子没有静态质量，还跑得很快的原因。
因此，相互作用的能量表现为质量。从相互作用的角度解释，当水温度升高，分子运动越剧烈，分子间斥力（电磁力）越大，因此质量越大。
综上所述：盐溶于水的过程，大概率不等于两斤。实验过程只要出一点差错，比如盐刚从超市买回来，外面的温度比室温低0.01度，或者实验过程，室温变化了0.01度，那么实验前后质量必然不相等，因为发生了能量变化。当然，从微小的误差可以忽略不计的角度来说，质量守恒，如果精确到能量的损耗，则质能守恒。
免责声明: 文章源于会员发布，不作为任何投资建议
如有侵权请联系我们删除，本文链接：https://www.sws100.com/dongtai/418795.html
