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一斤鹽放入一斤水中,為何得不到兩斤總重?愛因斯坦:質素即能量

2024-07-25科學

導語

宇宙眾生總是對自然的奧秘充滿著好奇心。

從學習走到科學,再從科學走到哲學,人類始終都是想要解開心中那個永恒難題——自然。

然而現代科學的發展已然如此精密了,它讓人們幾乎已經能夠將所有自然現象都用物質原理來推導。

這本來是件值得大家激動的事情,然而在中學課本上,這些原理卻總是被人們認為是理所當然的東西,於是從沒人對「為什麽會是這樣」有所疑問。

所以,似乎只有這個世界上的普通人對宇宙的探索才是真正帶著好奇心的。

在這個錦繡華胄隕石紛呈的世界中,大名鼎鼎的愛因斯坦也曾和我們一樣坐在課堂裏思考這些問題。

當時正在上課的老師在螢幕上公布了一個物理題目:「一斤鹽放入一斤水中,怎麽是一斤重?」

愛因斯坦頓時被這個問題吸引住,他眼睛一亮,直覺告訴他這肯定有什麽奧秘,於是他決定摸清這個問題的貓膩。

密度。

愛因斯坦在經過一番思考後得出了自己的答案:「震驚!」

螢幕上原本寫的「一斤重」被愛因斯坦抹去,然後他開始動筆,然而和旁邊的同學們一樣,愛因斯坦竟然算出了一斤鹽加一斤水的總重是3斤!

其他同學驚訝地看向愛因斯坦,點了點愛因斯坦手上的算式問道:「你是不是算錯了?」

愛因斯坦看了看算式,然後又看了看同學們,不解地問:「錯哪了?」

同學們都被愛因斯坦的棱角分明嚇到了,沒好氣地說:「你算的是一斤鹽加一斤水的總密度,你可知道密度和重量是兩碼事?」

愛因斯坦恍然大悟,他說:「原來如此,都怪我利用秘魯的‘百分之多少重’來算出總重來了。」

這聲「原來如此」也引起了老師的註意,老師走到愛因斯坦的座位旁邊,不滿地說:「愛因斯坦同學,不是我說你,你這是在上課的時候玩把戲麽,我上課什麽時候說過‘一斤鹽加一斤水’的密度和重量是一回事了?」

愛因斯坦扭過頭來,尷尬地笑了笑,說:「老師,我錯了,您別生氣,我這就給你解釋啊。」

老師聽了愛因斯坦的話,仍然是滿臉不悅,但也不好再狠口說什麽,只能點點頭說:「講吧。」

愛因斯坦開始說道:「老師,是這樣的,正是由於密度和質素的差異才導致了‘一斤重’和‘一斤密’是兩碼事的啊,密度就是物質單位體積的重量,而質素則是物質體內固有的東西,密度和質素就如同‘每斤多少’和‘總共多少’的關系一樣,是兩個性質完全不同的東西,因此‘一斤水加一斤鹽’的密度和‘一斤水加一斤鹽’的重量顯然也是不同的,這點只要透過公式就能推出來。」

原理。

愛因斯坦開始在黑板上寫公式:「假如每升的水重一千克,每升的鹽水重一千五百克,鹽的密度是800g/L,那麽水的密度就是1000g/L,我們來算算一升的鹽水和一升的水的重量。

水的質素就是水的密度乘以水的體積,也就是1000g/L×1L=1000g,而鹽的質素無非是鹽的密度乘以鹽的體積,所以鹽的質素就是800g/L×1L=800g,把兩個的質素加一加,1000g+800g,剛好是1800g,就是這樣了啊!」

老師聽完愛因斯坦的話,一臉的欣慰和贊嘆,她說:「愛因斯坦同學,我們今天的課就到這裏,你可以回去了。」

愛因斯坦聽到後,不禁有些吃驚,他說:「老師,怎麽今天課這麽快就上完了?」

老師聽到愛因斯坦的話,也不禁有些慌張,於是她借口說:「是啊,是啊,課上得就是特別快啊,愛因斯坦同學,你還不快給我離開啊。」

愛因斯坦看到老師如此慌忙的樣子,頓時就有種不祥的預感,於是他輕輕地問道:「老師,我這是不是觸怒了您?」

果然,老師聽到愛因斯坦的話,頓時就不好意思了,於是她趕緊說道:「沒有沒有,哪有啊,我哪有脾氣。」

愛因斯坦聽到會心一笑,他把老師的手拿在手心中輕輕的握了握,然後說:「那就謝謝老師了,別的我先走了。」

老師看到愛因斯坦的背影,終於停下了她不知道自己在慌的什麽,於是她嘆了一口氣,然後說:「這孩子,每次都扣人心弦,真討人喜歡。」

然而,愛因斯坦知道他那些發明最終會讓自己和自己的親屬承受巨大的痛苦,於是他決定,絕不讓那個世界的他來到眼前。

然而同樣的道理,密度和質素同樣沒有直接的關系,因為密度和質素只要和體積結合在一起,它們的關系就能得到完整的體現。

密度無非就是質素和體積的商,而質素就是密度和體積的積,因此,只要給定了兩個量,那麽可以透過三種公式推出第三個量,這就是密度、體積和質素之間的關系。

質素和體積。

因此,愛因斯坦同學的推導還不盡完美,因為他的公式只能推匯出密度和重量的關系,但卻沒能在其中加入體積,因此愛因斯坦同學的解釋還不盡完美。

也正是由於密度和質素本身就不存在直接的關系,因此這兩個也是可以相互轉換的。

同樣的質素,只要讓它的密度縮小,它的體積就會變得龐大;同樣的密度,只要讓它的質素縮小,它的體積也會變得龐大。

因此,密度和質素就如同學生和老師一樣,只要讓學生自由發揮,他就會根據自己的能力在學習的道路上奮勇向前,這也就正是密度和質素能透過公式被牽扯在一起的原因。

正是由於密度和質素的孰重孰輕決定了一個物體的能量大小,因此質素就能夠被認為等同於能量,這也正是質素能被等同於能量的原因。

愛因斯坦,在你的7500多頁論文中,盡管照亮了宇宙的奧秘,但也讓你的一生以刺痛你的心而結束,然而這又有什麽關系呢?

惟願天堂無苦痛。