水的密度為什麼剛好是1

2021-01-20 數學原本

能問出這個問題的孩子絕對是個聰明的孩子。很多時候提出問題的能力比解答問題還重要。


首先水的密度是1是人為設定的。但並不是直接定義水的密度為1。而是因為定義質量單位時用了水這種物質作參考。


法國大革命時,科學家定義了長度單位米,製作了國際米原器。科學家定義了質量單位千克,製作了國際千克原器。


這就是國際米原器和米原器


重點是,定義質量單位時,規定體積1立方分米的純水在4℃時的質量為千克,制定了國際千克原器。這是人為設定的,而這個質量概念中包含至少四個有用信息:①4℃時的水,②純水,③體積1立方分米,④質量千克。這裡就隱含了水在4℃時的密度為1。


然後,再看科學家定義的密度概念:某種物質單位體積的質量為這種物質的密度。而科學家恰好定義了單位體積的水的質量是1千克。所以,水的密度就是1了。


如果,當初科學家定義質量單位時用了其他物質比如說隨便選一個,嗯,選什麼呢?塵土?好吧,那如果定義了1立方分米的塵土為1千克,那麼今天塵土的密度就是1了。塵土很開心 。塵埃更開心。

這是開心的塵土


但是……塵土兄,醒一醒,你不純,你不純,不能作參照。科學家們不會這麼隨意的。科學家都是純潔的,哦,科學家都是喜歡純潔的,哦。反正,定義質量單位這麼高大上這麼神聖的的事情最起碼要思考一年半載然後沐浴齋戒三天才能決定的,而且要純潔的。要純,要純,要純。至於為什麼選擇了純水並且在4℃這個條件下那就是另外一個故事了。


水的密度本身不是人為設定的,比如在遠古時期,猿人沒有文明,不識字,他們腦子裡沒有水的密度這個概念,但是當時的水是有密度的,而且和現在的水的密度一樣(條件相同的情況下)。


巨石強森:???


把題主這個問題延伸出去,會有各種各樣的科學定義,比如1米為什麼恰好就是1米長,一天為什麼就是24小時,一小時為什麼就是60分鐘,圓周為什麼是360º,難道就不能是361º或者359º嗎?1'2'3'4'5'6'7'8'9往下數就是10了,兩位數。難道就不能把10也用一個數字表示成一位數,數到11再進位成兩位數可以嗎?答案是可以的,十進位10在十六進位中表示為A,而換成二進位又有不同。

還有英文單詞abc以及此刻你看到的這裡的每一個漢字每一個符號,包括我們用的電腦手機以及這世間的一切,在人類看來為什麼都是有規律的?


因為這些規律是人類總結然後定義出來的。還有很多規律是人類無法理解也不知道的。宇宙孕育了日月星辰和地球還有生命,自然進化出現了人類,人類用自己的意識來理解這一切,然後總結宇宙中存在的千絲萬縷的規律,奇妙的的是,人類的意識也是宇宙規律出來的,符合客觀規律。


必須要說明:規律本身是客觀的是萬能的偉大的宇宙或者其他我們不知道的偉大的力量制定的,甚至也可能是神制定的,反正不是人類制定的。宇宙中的規律多的數不過來,其中有一小部分被人類理解並且用文字表達了出來,比如語言文字本身,然後是數學,後來越來越細分的學科,物理,化學,生物……目前最新的量子物理領域,最新的生物學領域……人類相信還有無數個規律等待著人類去發現理解。至今還有很多人類每天都面對的現象是無法理解的,比如時間,甚至給時間一個準確的定義目前人類都做不到,但是時間就在這裡,此時還在流逝。


時間在流逝


最後,我想說一下1+1=2這個問題,這也是人為定義出來的規律,自然界中至今沒有兩個完全相同的1,也許宇宙中某個時空存在兩個真實的完全相同的1,但是人類還沒有發現。自然界中沒有兩棵完全相同的樹,沒有兩個完全相同的人,沒有兩粒完全相同的塵埃,沒有兩個完全相同的細胞,沒有兩個完全相同的原子,沒有兩個完全相同的電子,沒有兩個完全相同的光子。宇宙的一切都在運動中,任何兩個物質它們的空間位置不同時間坐標不同……所以說既然不存在兩個完全一樣的東西,1和另一個1根本是不同的東西,他們怎麼能夠相加?1+1=2根本就是虛構出來的。對了,1+1=2就是人為虛構出來的,人為定義出來的。在一定條件下,當兩個物質具有人們認為的相同屬性的時候,人們歸納理解這種屬性的數量變化時,就定義了1+1=2,然後加減乘除各種運算規律……然後逐漸建立了強大不朽的數學大廈……


而這一切最奇妙的是:他們是可以被理解的。

所以,也許人類就是神呢。



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