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綜述

在我們?nèi)粘５纳钪?，?jīng)常能夠聽到“質(zhì)量守恒定律”，這個(gè)定律認(rèn)為：在某個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)中，無論一種物質(zhì)進(jìn)行任何變化或者運(yùn)動(dòng)，其總體質(zhì)量不會(huì)產(chǎn)生任何差別，物質(zhì)不會(huì)自然出現(xiàn)，任何物質(zhì)的存在都是形態(tài)上改變的結(jié)果。

這樣的理論自二十世紀(jì)初被提出以來就被奉為真理。但很多人認(rèn)為這樣的說法有著偏差和誤區(qū)，如果在一斤水里加上一斤鹽，那么這鹽水混合物的質(zhì)量會(huì)是整整二斤嗎？

鹽水混合物的具體現(xiàn)象

我們?nèi)粘Ｉ钪兴姷降氖雏}大都是白色的晶體粉末狀，鹽作為我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢扇钡恼{(diào)味品，自然是可以溶解于水的。

鹽之所以可以在水中溶解是因?yàn)樗梢詫⑹雏}擴(kuò)散成分子狀態(tài)，鹽分子會(huì)和水分子進(jìn)行結(jié)合，在這個(gè)過程中，固體狀態(tài)的鹽就會(huì)逐漸消失，和水融為一體。

這是一個(gè)非常常見的現(xiàn)象，一般來說，鹽水混合物也確實(shí)比普通的清水質(zhì)量要大。所以，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，我們似乎真的可以推算出鹽水的重量等于鹽+水的重量，但是這樣的說法其實(shí)是錯(cuò)誤的。這個(gè)問題的答案，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有這么簡單。

化學(xué)領(lǐng)域的質(zhì)量守恒

在愛因斯坦之前，人們都認(rèn)為質(zhì)量守恒定律是一個(gè)不可撼動(dòng)的真理：物質(zhì)無論怎么變化，其總體質(zhì)量絕對不會(huì)發(fā)生改變。

但是，很多科學(xué)家在做具體實(shí)驗(yàn)的時(shí)候卻發(fā)現(xiàn)了一些很奇怪的現(xiàn)象，很多物質(zhì)在經(jīng)過調(diào)配之后，質(zhì)量都受到了或多或少的缺失。

這和質(zhì)量守恒定律嚴(yán)重相悖，很多人認(rèn)為是實(shí)驗(yàn)過程的不嚴(yán)謹(jǐn)導(dǎo)致了這種現(xiàn)象，但是哪怕使用最精妙的儀器測試，所得結(jié)果還是如此：物質(zhì)在經(jīng)歷化學(xué)反應(yīng)的過程中存在“質(zhì)量丟失”的現(xiàn)象。

科學(xué)家們自然對這種神奇的現(xiàn)象開展了一系列的研究，在這次研究過程中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人的現(xiàn)象：自然界中的元素存在著一定的衰變現(xiàn)象。

具體來說就是：任何比鉛元素重的元素原子核內(nèi)部都呈現(xiàn)出一種不穩(wěn)定的狀態(tài)。它們存在的過程中會(huì)自主地降低自身的質(zhì)量，變得比之前要“輕”，整個(gè)過程具有規(guī)律性，自然界中的重元素普遍存在衰變現(xiàn)象。

所以，質(zhì)量守恒定律似乎出現(xiàn)了漏洞，這些衰變現(xiàn)象所導(dǎo)致的重元素的質(zhì)量丟失究竟去了哪里呢？一時(shí)間，科學(xué)界紛紛認(rèn)為質(zhì)量“并不守恒”，很多科學(xué)家都提出了自己的有關(guān)看法，偏激者甚至直接對質(zhì)量守恒定律提出了反對。直到愛因斯坦的出現(xiàn)，才解決了這種爭論。

愛因斯坦的質(zhì)能公式

愛因斯坦是歷史上最為偉大的物理學(xué)家之一，他不像其他科學(xué)家一樣關(guān)注與物質(zhì)的質(zhì)量，而是把目光投向了物質(zhì)的能量，經(jīng)過了細(xì)致的研究之后，愛因斯坦發(fā)現(xiàn)，物質(zhì)的質(zhì)量并不是物質(zhì)最為本質(zhì)的一種量，物質(zhì)背后的能量更值得我們進(jìn)行思考。

愛因斯坦認(rèn)為：質(zhì)量其實(shí)是能量的一種外化表現(xiàn)形式，物質(zhì)的形成與穩(wěn)定都需要更為高級的能量作為支持。所以，物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)或者進(jìn)行反應(yīng)的過程中，并不是單純的物質(zhì)質(zhì)量的交互，而是能量之間的具體作用。

那些所謂“丟失”的質(zhì)量，其實(shí)就是散發(fā)的能量，物質(zhì)的原子核在作用的過程中普遍會(huì)以熱量的形式進(jìn)行能量的外化，所以它們的質(zhì)量才會(huì)出現(xiàn)一定程度的損耗，這些損耗的質(zhì)量都已經(jīng)轉(zhuǎn)化成能量的形態(tài)存在，自然界中的重元素衰變現(xiàn)象也是如此。

這樣的理論在當(dāng)時(shí)是十分超前的，愛因斯坦也根據(jù)自己的發(fā)現(xiàn)提出了著名的質(zhì)能公式：e=mc，簡單來說就是：物質(zhì)損失的質(zhì)量和產(chǎn)生的能量呈正比。

雖然這個(gè)公式只有短短的幾個(gè)字符，但是人類卻倚靠這個(gè)公式開展了關(guān)于原子能的無數(shù)研究，質(zhì)能公式在當(dāng)前時(shí)代也是毋庸置疑的真理，很大程度上的促進(jìn)了人類社會(huì)的發(fā)展。

一加一是否等于二

說回鹽與水的結(jié)合問題，鹽的質(zhì)量和水的質(zhì)量都是固定的，它們在結(jié)合的過程中自然也會(huì)被質(zhì)能公式所影響。在鹽與水接觸之后，彼此之間的原子核會(huì)相互碰撞，在這個(gè)過程中，分子之間的化學(xué)鏈將會(huì)破裂，能量也會(huì)以熱量的形式被外放損耗。

所以，我們普遍所關(guān)注的質(zhì)量自然也會(huì)受到影響，也就是說：在一斤水中加入一斤鹽，所得到的鹽水化合物總體質(zhì)量絕對不可能是兩斤，因?yàn)槲镔|(zhì)之間的能量會(huì)在彼此作用的時(shí)候收到損耗。

但是，這種質(zhì)量的缺失其實(shí)很難讓人察覺，因?yàn)辂}與水彼此作用所產(chǎn)生的能量是微乎其微的，這種能量的損耗對于鹽水混合物質(zhì)量的影響自然也不會(huì)太大。

不過即便如此，我們也不可以想當(dāng)然地認(rèn)為一斤鹽加上一斤水就是兩斤的物質(zhì)，這樣的說法是不科學(xué)也不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/p>

結(jié)語

世界就是如此神奇，在小小的鹽水背后居然蘊(yùn)含著如此深刻的宇宙原理。根據(jù)質(zhì)量守恒定律來說，我們現(xiàn)在所能感知到的一切物質(zhì)都是已經(jīng)存在了一百多億年的能量的種種具體體現(xiàn)，能量形式的轉(zhuǎn)換之間就是一次又一次的滄海桑田。

也許在未來，人類能更好地掌握有關(guān)能量的應(yīng)用，借助能量在更多的科學(xué)領(lǐng)域收獲成就。

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