體重100斤的地球人,在其他星球上是多少斤?答案跟我想像差很遠!

在部分人的對白中，質量和重量時常是無縫切換的術語，實際上這兩者絕非人們意識中的對等關係，因為在科學術語中，質量和重量各自有著清晰且嚴格的定義，或許你會好奇它們之間的區別是什麼？首先我們要知道質量的定義是指物體所含的質量大小，而重量單純是指在重力影響下一個有質量物理施加在另一個物體上的力，或者說質量不受重量的影響，重量是重力本身的體現，值得一提的是由於物質本身模糊不清的定義，導致質量的定義受到了很多質疑，所以目前人類定義質量會用一種更簡潔公認的方法，也就是用慣性來定義它，或許你仍舊無法明白質量究竟是什麼？

要知道人類在研究科學問題時，尤其是科學家在發布論文時，人們都希望將「定義」說明白，這個規矩並非一開始就有的，直到牛頓時期才開始出現，或者說這是牛頓的工作方法，因為牛頓在寫他的著作《自然哲學的數學原理》時，特意在開頭的10多頁闡述各種明確的定義，人類耳濡目染的質量和力等概念也是該時期確立的，如此看來，最早為「質量」寫下明確定義的人就是牛頓，並在《自然哲學的數學原理》的開頭這樣描述，物質的量是同一物質的密度和大小聯合起來的一種度量，一個物體的慣性可定義為抵抗外力使自身加速、移動或是保持運動狀態直到其運動受到另一外力的阻擋，也就是說質量越大，就越難以移動或阻止物質的軌跡，例如大塊巖石不僅難推難舉，相對更小更輕的石頭來說，它還需要更多的力來限制自身的運動，值得注意的是質量還存在一個特殊的特性，即無論身在空間的哪個位置，它都是恆定不變的，

萬有引力也曾指出兩個物體相互吸引時，它們之間的引力與質量成正比，此時這個力本身對質量大小不構成任何影響，或者說地球上一塊重60kg的磚在火星、金星或者宇宙任何一個不知名的遙遠角落裡，它的質量仍為60kg，你知道嗎？人類在地球上之所不會漂浮起來是因為引力的存在，在地球自轉的同時，我們還擁有一個將被地球甩出去的離心力，如此看來人類在地球上受到的重力其實就是引力和離心力的合力，當人類站在體重秤上時，他會得到自身的重量數值，假設他帶著體重秤前往月球旅行，屆時站在體重秤上的人類會詫異的發現，他的體重發生了明顯的「變化」，因此這個新數字大約是他在地球上體重的六分之一，或許你會好奇，倘若自己前往太空旅行，稱體重時會不會也「瘦到」沒朋友？

要知道人類在地球上的重量是可變的，因為重量是一種力，它的大小取決於對你的拉力有多大，具體來說也就是重力，它取決於吸引你的物體的質量，如果你能夠將地球推到太空深處，此時你會發現它不會存在任何重量，因此人們平時所謂的體重一般是指人類的質量，而非人類受到的重力，只不過人類習慣將質量稱為「重量」，顯然質量和重量之間存在差異，重量甚至有著多重含義，其中最主要的當數重量和重力的關係，或許你會感動困惑，何謂重量？重量是指由於地球引力令物體具有向下的沉重作用，它作用於支持物，並且能通過支持物來產生或保持重量，人類對物體質量的測量便是利用其重力，例如人類用天平秤量物體質量時，就是利用砝碼和被測物體受到的相同重力來判斷被測物體質量m與砝碼質量m砝相等，即mg=m砝g，m=m砝，一般情況下體重是指質量或重量，但在這裡我們說的變輕，指的是重力或重量，而非質量，

因此更準確答案是，人類在月球上，雖說質量沒有變輕，但受到的重力卻變輕了，因此他的重量也將變輕，當然，這裡我們需要排除一些極端的情況，畢竟我們的討論結果建立在一個理想狀態下，首先我們要知道，一顆星球上的物體，其受到的重力大小基本等同於它受到的萬有引力大小，即g=GMm/r^2，重力加速度則為g=GM/r^2，經過轉化計算後，我們就能得知一位100千克的地球人在不同天體上的體重，由於地球表面的平均重力加速度約為9.8m/s^2，這說明這個人在地球上的體重約為100公斤，因太陽表面的平均重力加速度遠超地球，約為274m/s^2，是地球的27.96倍，所以這名人類在太陽上的體重約為2796公斤，雖說火星與水星從名字來看水火不容，但它們的重力加速度卻十分接近，火星的重力加速度為3.71m/s^2，也就是說這個人在火星上的體重為37.85公斤，你知道嗎？質量巨大的木星超過了其它七大行星的質量和，如此看來木星的重力加速度非同小可，約為24.79m/s^2，因此這個人在木星上的體重約為253公斤，介於土星的重力加速度與地球接近，僅略高一些些，約為10.44m/s^2，所以這個人在土星的體重為106.5公斤，

有趣的是天王星的重力加速度與金星的重力加速度均為8.87m/s^2，這說明他在天王星表面的體重也為90.5公斤，太陽系八大行星中距離最遠的海王星，其重力加速度約為11.15m/s^2，因此我們不難得出他在海王星表面的重量約為113.8千克，令人詫異的是他在冥王星表面時的體重竟縮小為不足7公斤，約為6.67千克，這是因為冥王星的重力加速度更小，在這裡我們要分清一個事實，即質量是物質的物理屬性，不會因為其所在的位置不同發生改變，或者說人類在火星上的質量和他在地球上的質量是相同的，對此，小夥伴們是如何看待的？歡迎在評論區下方留言，感謝觀看本期視頻，我們下期再見。