要弄清楚物質的本質屬性,首先要弄清什麼是物質。
在哲學範疇,物質是與意識相對應的一個存在。表述為物質是不依賴於意識,又能夠為人的意識所反映的客觀實在。
何為客觀實在?就是你承認不承認,它都在那裡。
在哪裡?就在我們身邊,包括我們自己。
大到宇宙星球星系,中到我們看到的萬事萬物、人獸草木、水和空氣,小到原子質子基本粒子,都屬於物質的範疇,除此之外,光和電磁場也屬於物質的範疇。
物質在我們世界的表現形式多種多樣,囊括了宇宙中一切實物和場。
但說到物質的本質,我們不能說一個人的本質,也不能說一根草的本質,或者一兩個星球的本質,二是所有物質都具有的內在本質,就是它們最基本最共性的東西。
這就是小到基本粒子,達到宇宙萬物的根本屬性,是從娘胎裡帶來的,也是不以人的意志為轉移的,你承認它或不承認它,它都在那裡。
那麼,一切物質最根本屬性是什麼呢?就是運動,只有運動才是物質的本質屬性。這個世界上沒有不運動的物質,而時間和空間就是運動著的物質的存在形式。
我們看到的一個人、一張桌子、一堆牛糞都是物質,乍看起來,一些物質好像沒有運動,但其最小的組成單元都是原子,這些原子永遠在不停的運動,就導致了物質的新生和衰敗,事物的不同變化。
這個世界上沒有不朽的事物,一切都在變。但在事物發生發展的某個過程,為了衡量事物的階段性,我們可以把事物確定為短暫的不變或相似而已,這就是哲學中說的事物具有相對靜止性,任何物質和事物都是在相對靜止和絕對運動中不斷前行,不斷完成量的積累和質的突變的。
在這裡,時空通訊還想說說物質的另外一個屬性,這就是物質的物理屬性~質量。
質量同樣是任何物質擁有的一個根本屬性,由於物質運動的基本屬性,因此物質質量是由運動引起的,因此沒有運動就沒有質量。
我們已經知道任何物質都是由原子組成,而原子是由中子和質子組成的原子核和核外電子組成,電子和原子核每時每刻都在互動著,這種運動才產生了質量。
光子沒有靜質量,但光子從來也沒有停止運動,因此它是有動質量的。
可以說質量與運動是相互依存的,有運動才有質量,有質量才有物質,質量就是物質,沒有質量就沒有物質。
而質量又有了兩個根本屬性,那就是慣性和對時空的擾動。
慣性是質量的根本屬性,凡有質量的存在就有慣性存在。何謂慣性?準確的表述就是:物體保持靜止狀態或勻速直線運動狀態的性質。
不管是一個人還是一塊石頭,一個星球都有這個屬性。
慣性是物體固有的屬性,主要表現在對其運動狀態變化的一種阻抗程度。比如一塊石頭,其坐落在地上某個地方,沒有任何力加諸其上,它就會保持那種狀態,這就是它的慣性。如果你要移動它或者拋遠它,就必須用力去搬或者使勁扔出。
如果扔出的石頭前方沒有任何力的阻擾,這塊石頭就會一直勻速直線向前飛去,就像現在飛得最遠的人造天體旅行者1號,完全憑著已經形成的慣性速度在飛,太陽加諸其上的引力影響已經很小了,所以它的速度基本不會變化。
但在地球上扔出的這塊石頭,受到地球引力和空氣阻力的影響,很快就會呈拋物線重新掉落到地面上,這是因為地球引力和空氣阻力大於這塊石頭慣性的阻抗程度。
地球圍繞著太陽公轉,也是慣性使然。地球本來是在做著勻速直線運動的,但由於太陽引力改變了它運動的方向,向心力和離心力的平衡,形成了地球公轉軌道。
這就是慣性。慣性大小只有唯一的一個度量,就是質量,質量越大慣性越大,要改變其阻抗力的力度需要越大;反之,質量越小慣性越小,改變其阻抗力的力度就越小。
在平時的生活中,我們都有這方面的體驗。實際上,我們在宏觀活動中所有的運動,不管是飛機飛行,還是動車前行汽車奔馳,還是搬運物體,都是在通過力與物體的慣性和地球引力、空氣阻力抗衡。
再來說說質量對時空的擾動,這是質量的有一個基本屬性。是愛因斯坦在牛頓力學基礎上的一個飛躍。
牛頓的質量觀是與時空脫節的,而愛因斯坦認為,凡有質量的地方,時空都會受到擾動,這種擾動是與質量大小成正比,與距離成反比的。
不管是一個粒子,還是一個星球,都會對時空產生擾動。質量對時空的擾動結果,是質量周邊形成時空陷阱和漩渦,表現出來的現象就是萬有引力。這樣就揭示了萬有引力現象的本質是質量對時空的擾動。
萬有引力是四種基本力中最小的力,因此在小物體之間引力表現得很微弱,難以度量;在大天體之間就表現就比較明顯了。
萬有引力相互作用的大小,同樣遵循以作用雙方質量乘積成正比,距離平方成反比的規律,其計算公式為:F=GMm/r^2
即萬有引力等於引力常量與引力作用物體質量的乘積,除以它們之間距離平方。公式中的M和m代表發生引力之間的大小物體(天體),G為引力常量,其值約為6.67×10^-11N·m^2/kg^2。
從以上分析可以看出,物質的質量屬性是極其重要的一個物理屬性,是物質量的度量,它不同於重量。
重量是物質對重力大小的反應,是受引力作用向下的一種標度,不同重力條件下物質有不同的重量,比如在地球上1公斤的東西到了月球只有1/6公斤;而質量是物質量的度量,這種度量在任何條件下都是不變的,質量用天平計量,一千克棉花和一千克黃金在任何重力條件下都是一樣的,天平兩邊都是同等的,到了月球或哪個星球都一樣。
質量是守恆的,在化學反應中,物質做出改變,但質量不會減少也不會增加。
物體質量還是其所含能量得度量。愛因斯坦提出了偉大的質能方程,揭示了物質質量和能量的關係。
這個關係的表示式為:E=MC^2。其中E為能量,M為質量,C為光速。
這個公式還揭示了質量和能量可以轉換,質量和能量是等價等效的,物質蘊含的能量是巨大的,根據公式計算,1克物質中蘊含的能量有90000000000KJ。
但要激發出物質中的全部能量是極端困難的,目前人類已經掌握的最高級能量轉化技術是核聚變,這種方式的能量轉換率可以達到0.7%,也就是1克物質中能夠轉化出7毫克的能量,即便如此,我們看到了氫彈爆炸的威力,這個威力就已經十分驚人了。
但核聚變的可控性還在研發中,因此還無法服務社會。可控核聚變的突破和商業化運行,將完全緩解目前人類遇到的能源危機,人類文明發展將進入一個新的階段。
理論上最完美的質能轉換是反物質與正物質的湮滅。反物質遇到正物質就會在瞬間湮滅,湮滅的過程就是釋放出物質100%的能量。
這樣1克反物質與1克正物質撞在一起就會產生出180000000000KJ能量。這個反物質可不管是遇到了金子還是棉花,都一樣完全釋放出同等質量的全部能量,金子和棉花在質能上是等價的。
這個能量有多大呢?相當於43000噸黃色炸藥的威力,也就是約3顆多廣島原子彈同時爆炸的威力。這就是2克質量所蘊含的能量。
說了這麼多,我想該把物質的基本屬性說明白了吧?
再梳理一下,物質的本質屬性就是運動,沒有不運動的物質;物質的運動產生了質量,而質量的本質是慣性和對時空的擾動;質量是守恆的,質量又是能量的度量,因此質能可以轉換,質能守恆。
就是這樣,歡迎討論。
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