如果把一斤盐，放进一斤水里，最终的结果真就一定是两斤重么？

发布网友 发布时间：2022-10-12 08:07

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热心网友 时间：2023-10-20 12:12

如果将一斤盐放进一斤水中，最后的结果一定是两斤重吗？答案是 一定 ，但有条件。

这看似简单的操作，实际上在物理学家们的 实验室中进行过许多次 ，不断地验证的结果，最后提出了 质量守恒定律 。

该定律究竟有什么意义？科学家们对此做了哪些努力？在该定律的基础上还提出了什么？有何意义？

将两杯重为一斤的盐和水放进同一个容器中，观察它们的共同重量是多少。在我们的日常操作中，由于 实验条件的不严格 所以该实验得到的结果也许比两斤多或者少。但要是在物理学家或化学家的实验室中， 满足了密封加绝热的条件 ，最后的结果就 一定是两斤 。

据记载，该类型实验是从 1756年*科学家罗蒙诺索夫的锡煅烧开始的 ，当时他将锡放在一个密闭容器中煅烧，最后生成了白色的物质。虽然锡的形态发生了变化，但实验前后的容器内物质 总质量却完全相同 ，这让他十分惊讶并接连重复了几次实验操作，结果都是如此。

所以后来的许多科学家都专注在该实验的精确度上，想得到更确实的证据来证实这一理论。最后在20世纪初，以英国化学家 曼莱 的误差在0.0001g内的实验结果，肯定了这一理论，也就是质量守恒定律 。

就像前面说的，一斤盐和一斤水相遇答案应该是两斤，只不过在日常生活中盐溶于水会受到诸如 空气、温度等因素 的影响， 结果有一定的出入 ，不过这些出入 一般也很小 。

质量守恒定律说明了 物质质量的不灭性 ，不受任何因素所改变，即使物质实体和构成物质的化学成分可能会在形式上发生变化，其质量依然始终如一 。

既然物质质量不能被创造和毁灭，那么我们也就能够在类似 炼金厂等化学反应 的地方，利用该定律核实最后产出的物质重量是否与原材料质量相当。说白了，对 检查是否有不良用心之人 在反应环节偷取原料或者成品很有帮助。

质量守恒定律的出现并不是该定律的结束，1905年物理学家爱因斯坦提出了 质能等价理论 ，将质量守恒定律做了一个升华。

质能等价理论 将质量和能量统一起来分析，爱因斯坦认为它们本就是个 统一体 ，不应该被人们当成两种不同的物质。

质量和能量就像是 物质的正反面 ，彼此相辅相成，质量可以转化为能量，能量也有等价的质量。爱因斯坦用了一个公式来表示它们之间的关系，就是质能方程 E=mc^2 ，其中E代表能量，m代表质量，c则代表着光速。

该公式是爱因斯坦狭义相对论的补充，他认为 物质的质量和能量成正比 。也就是质量越大其蕴藏的能量也就越大，这一点也许我们从人体的 胖瘦和力度大小 能感知一二。

至于日常生活中人们对于能量转化为质量好像并不怎么能理解，是因为这需要 非常大的能量才能帮助显示出质量 。根据质能守恒公式可以得到，光速的正常数值是3*10^8m/s ，所以m=E/9*10^16 ， 也就是说 至少需要10^12J 的能量，质量才可能被感知到。

用质能守恒定律来解释前面的盐与水实验也很容易理解，盐在遇到水时，其主要成分 氯化钠会溶解到水中 ，这个过程会向外释放能量，如果该实验环境 没有密闭 ，这些能量就 会散发出去 ，最后的实验结果就可能会 低于2斤 。

同样如果实验中与水相溶的盐主要成分是 *钾、氯化铵之类的 ，那么在不密闭的环境下这些成分就会吸收能量从而使得实验最后的的 总质量大于2斤 ，也有像氯化钾这样的只要实验过程控制相同的温度，实验前后就能得到相同的质量。不过不同的温度，盐的溶解度也不相同，同样也会影响到最后的质量。

质能守恒定律也对质量守恒定律做了最终的确定，比如科学家们在关于 *油的爆炸实验 中，发现1000g*油在爆炸之后能释放 8.0 10^6 J的能量 。如果用质能关系的公式换算成适量就是8.9 10^-8 g，而这与最初1000g的质量差距几乎可以忽略不计，所以也能够证明质量守恒定律的准确性 。

狭义相对论 是阿尔伯特·爱因斯坦提出的，主要有狭义相对性原理和光速不变原理，认为在惯性系中这两条原理全都适用。

光速不变原理 解释起来比较晦涩，举个例子就是无论人待在家里还是坐在运行的飞机上，测出来的光速都是相同的。

狭义相对论中出了质能守恒定律还 延伸出了许多有趣的理论 ，比如 时空膨胀效应、长度收缩效应 。

时间膨胀是一个 相互的效应 ，指两个人在观测对方的时钟时，都觉得对方时钟走慢了，即使这是两个完全相同的时钟。长度收缩效应能够更明确的展现出空间的相对性 ，该理论认为沿着杆子方向做匀速直线运动的杆子长度会短与其静止的长度。

阿尔伯特·爱因斯坦 作为伟大的物理学家，提出的两组相对论革新了当时的物理界，他本人出生于犹太人家庭 。

常常会有人说犹太人都非常聪明，不知道是爱因斯坦沾了犹太人的光还是犹太人沾了爱因斯坦的光。总之，爱因斯坦直到现在也被认为是 世界上最聪明的人 。

爱因斯坦的伟大并不单单指他的物理学贡献，他还在战争期间 倡导和平反对使用核武器 ，有着强烈的人道主义情怀 。

爱因斯坦在提出相对论之后，许多科学家一时还 不能理解该理论的内容 ，当时有个有趣的说法就是，有人问爱丁顿：“听说如今 了解相对论的世界上只有三个人 ，除了爱因斯坦本人还有您，那么 另外一个是谁呢 ？”那人看爱丁顿沉默了，便说：“您不用如此谦虚。”结果爱丁顿回答他在想第三个人是谁。

虽然故事的 真实性有待考量 ，但也确实说明当时爱因斯坦的见解已经超出了这个世界的绝大部分人。值得一提的是，这样一个一生都致力于物理世界的科学家，却在其晚年提出 相信斯宾诺莎的上帝 ，因为宇宙间的事物实在安排得过于巧妙。看吧，即使是研究各种规律物质的科学家，在创造了许多定律之后依然觉得宇宙间的规律存在得不合常理，就像有人特意安排的一样。

虽然爱因斯坦所说的斯宾诺莎的上帝指的还是 自然界中规律和法则 ，并不是什么“宙斯”、“玉皇大帝”等虚无的神。

但其也确实说明，虽然人类已经取得了许多成就，了解到了关于物理、化学方面的诸多规律，但宇宙间还有 许多的秘密 未被人类揭开。巧合的背后是规律 ，那么规律的背后又是什么？“上帝”的真面目是什么？