1+1不一定等于2？一斤盐放入一斤水中，为何得不到两斤总量？

• 2023-08-22 22:57:53 来源：星空承载梦想

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数学被称为是万科之母，科学家认为，人类和其它动物最显著的区别就是不同的语言，语言对于抽象数学思考的产生不可或缺，然而，数字几毫很可能要早于数字单词，因为在木棒上划痕比创立一个音调和谐的短语更加容易，五进制就是一种最早留下了确凿书写证据的记数法，但到了语言开始定形的时候，十进制就占了上风。关于数学的起源，到现在科学家还没有完全弄明白，不过希罗多德认为，几何学起源于埃及，因为他相信，在埃及这一学科是从实际需要中产生的，为的是在每年的河流泛滥之后重新测量土地，亚里士多德认为，正是由于埃及存在一个像神职人员那样的有闲阶级，才激励了对几何学的探索和研究。

这代表了关于数学起源的两种对立学说，一方认为它起源于实际的需要，另一方认为它起源于祭司的闲暇和宗教仪式，通过数学，人类对世界有了大概的认识，从小我们就开始学习1+1=2，一直以来，我们都没有怀疑过1+1=2是不是正确的，按照常理来说，一个东西加上另一个东西就等于两个东西，但如果将一斤盐放入一斤水中，能不能够得到2斤盐水？为了证明这个结果，科学家还专门做了实验，实验结果显示总量比两斤小，按照质能守恒定律，宇宙中的任何物质都不可能凭空消失，它只是转化为了另一种状态，当年爱因斯坦写下6-3公式，揭示了质能守恒定律，如果站在数学的角度来看的话，6-3=3是对的，但是爱因斯坦站在物理学的角度得出6-3=6，揭示了自然基本定理。

爱因斯坦被称为是近代人类历史上最伟大的科学家，原子弹的爆发和他有非常密切的关系，不过原子弹并不是爱因斯坦制造的，他只是提供了理论基础，其方程式来自于侠义相对论中的质能方程式E=mc^2，这个方程式说明了质量和能量的关系，其中E是能量，单位是焦耳，m是质量，单位是千克，c是光速，每秒大约是30万公里，在相对论中，动能定律是成立的，不过形式并不一样，静止质量m的质点在力F的作用下，经过时间间隔dt，质量增加为dm，速度是v，位移为dx动量是dp总能量增量是dE，最终爱因斯坦通过计算得出 E=mc²。这个方程式解开了太阳燃烧的秘密，从太阳诞生以后就开始不断的燃烧，到现在已经燃烧了50亿年之久，太阳之所以能够燃烧这么久，就是因为内部核聚变的反应。

核聚变反应指的是，在一定条件下，原子核相互发生碰撞，在这些原子核碰撞的过程中会产生新的原子核，同时还会损失掉一部分原子核，这部分损失掉的原子核会转化为能量释放出去，一般来说，太阳内部的4个氢原子核聚变成一个氦原子，其质量会亏损个单位，相当于一克氢亏损个单位，科学家通过计算得出，我们的太阳能够燃烧100亿年，除此之外，我们平时生活中的很多现象都能够用到质能守恒定律，比如说一块冰块融化以后，它变成水的质量是保持不变的，既然如此，那么为什么一斤水加上一斤盐的重量不是两斤呢？这其实和化学有关系。

因为盐是溶解于水中，所谓溶解是指在特定温度和压力下，溶液中可以溶解的盐的最大量，对于氯化钠来说，在常温下（约25摄氏度），其溶解度大约是36克/每100毫升水，水的密度为每升1000克，也就是说1斤水大约等于500克，1斤水最多能够溶解180克的盐，把一斤水喝一斤盐放在一起，实际上会得到一定的盐水和未溶解的盐，爱因斯坦认为，质量就是能量，所谓能量是物体或系统执行工作所具有的能力，它是物质和场的状态，能够转化为其它形式的能力，比如说1000克的煤炭燃烧以后能够转化为1000克的能量，1000克的能力同样也能够产生1000克的质量。

放在盐水实验中，无论是水温还是溶解，实际上都是能量运动，这会导致盐水总质量减少，当然这个减少的量微乎其微，必须用专业的设备才能够测量出来，但是毫无疑问的说，它确实是减少了，所以最终得不到两斤的总重量，因为物质在发生任何物理变化（加热、冷却），化学反应（氧化、还原）之后，生成的物质总量总是会等于参与反应的物质总量，简单的举个例子： 6HCl + Fe2O3 = 2FeCl3 + 3H2O，上面这个方程式就是盐酸和氧化铁的反应，虽说他们最后的物质形态发生彻底的改变生成了氯化铁和水，但是你应该能看到，反应前和反应后原子的种类和数量并没有发生任何变化。

质能方程式告诉我们，一个物质包含的能量包括自己的静止质量，以及自己所具有的动能，而在静止质量中，所包含的质量分为组成物质的粒子所具有的质量，还有粒子之间的结合能，放射性元素衰变后损失的质量是因为有一部分原子核的结合能够通过热量的形式消耗掉，因为能力和质量等价，所以发生反应后物质的质量就轻微的损失掉了，在化学反应中，粒子的种类和数量是没有发生变化，但是化学反应也回放热或者吸收热量，放出热量，来自于分子或者原子之间化学键中储存的能量，而吸收的热量也会被储存到化学键中。

在我们日常生活中，物质转化为能量的事情经常发生，比如说煤炭燃烧、木头燃烧、汽油燃烧等等，如果按照爱因斯坦的质能方程式，能量和物质之间是能够相互转化的，那么1000克的能量，同样能够转化为1000克的质量，但是我们平时只看到了物质转化能量，却没有看到能量转化物质？这是为什么呢？如果说1000克的煤炭燃烧之后能够释放出的热量是5000大卡，那么我们想要转化成1000克的煤炭，只需要收集5000克的大卡就可以了，其实对于人类现在的科技来说，收集5000克的大卡并不是一件难事，但是难点在于，我们如何将5000克的大卡转化为1000克的煤炭？

这里需要知道能量守恒定律中的另一个难点，就是瞬间发生，想要让5000克的大卡转化为物质，光收集这些的能量是不行的，还需要让这些能量在瞬间发生，这是人类现在科技无法做到的，由此可见，能量转化为物质必须克服两个困难才行，一个是收集能量，另一个是瞬间发生，目前人类已知的能量转化为物质的案例只发生过一次，那就是宇宙大爆炸，现代科学认为，我们的宇宙诞生于138亿年前，在138亿年前，有一颗奇点发生了爆炸，奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、 体积无限小的点，这个点爆炸以后，宇宙快速的向四周膨胀，经过138亿年的时间，宇宙才变成我们现在这个样子。

我们无法想象宇宙大爆炸产生的能量有多大，而这些能量是如何转化为物质的，如果说人类未来的科技不断强大，或许人类能够解开宇宙大爆炸的奥秘，想要将能量转化为物质，是一件非常困难的事情，小编认为，人类作为地球上最有智慧的生命，从诞生以后就开始发展自己的科技，未来如果人类的科技发展到一定程度，说不定人类真的能够做到，小编希望人类能够早日实现自己的梦想，对此，大家有什么想说的吗？

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