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1 # 萬華4021
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2 # 宏觀金融
恆星內部發生著劇烈的核聚變,核聚變會損失部分質量。舉一個例子:氘和氚聚變為氦。
2H+3H→4He+1n(螢幕錄入功能有限,只能這樣表達了),即氘2和氚3聚變為氦4,同時釋放出一箇中子。
對應的原子量變化公式為:2.014+3.016→4.002602+1.0083。公式左邊原子量之和為5.03,公式右邊原子量之和為5.010902。
顯然,左邊大於右邊,差了0.019098個原子量,也就是說該聚變會損失約千分之三的質量,該部分質量以伽馬射線即純能量的形式損失了。
以上所講,就是愛因斯坦的狹義相對論中質能公式E=MC^2的原理。
當然,不同的核聚變,損失的質量也會略微不一樣,但終究都會損失一部分質量。
明白了這個道理,你就不難理解如下觀點了:
恆星內部時刻都在發生核聚變。
核聚變導致恆星以電磁波即純能量的方式損失質量。
隨著核聚變持續進行,恆星的質量會愈來愈少,只至其變成死亡恆星,然後以更加劇烈的方式爆炸(此處不展開)。
同理,宇宙的質量也會逐漸損失,最終結局是大凍結?或許大凍結之前發生相變,變成大塌縮?
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3 # 海闊天空125
我們的宇宙每時每刻都在變化中,物質不會消失,也不會產生,只能從一種形式變換另一種形式,從一種狀態變換另一種狀態。
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4 # 內外無別八方通達
這是個很好的問題,宇宙相當於一塊橡皮泥被越拉越細,從而編制出越來越複雜的宇宙萬物,它的質量就是那麼大,而我們只相當於其中的一小段,在感受著拉伸或是與外界的糾纏,這就是生命體驗,隨著拉伸,我們的這一小段會變細或粗,當我們變細時,整個宇宙質不變,我們卻認為我們的質量不變,於是宇宙就變大了,如有人能理解這個道理,就恭喜你了。
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5 # 語境思維
這是不算很難的問題,按理來說,物理學的質量守恆定律,完全有資格回答。
可麻煩的是,有一個愛因斯坦的質能守恆方程:E=mc²,違背了質量守恆、能量守恆、動量守恆三大定律,究竟孰是孰非?
問題癥結是:電磁波究竟要不要真空場介質的光量子作為傳播子?量子場論認為,這是必須的。但是,愛氏相對論認為,光或電磁波的傳播不需要介質。
筆者認為,量子場論的說法證據確鑿是可信的,愛因斯坦的說法只是依據邁克爾遜莫雷實驗的不可靠解釋。
前沿物理,絕大多數科學家認為,真空不空,並不是如愛因斯坦認為的絕對虛無。
但還有極為棘手的麻煩:即使我們承認光子是承載所有力、能量、動量、壓強的傳播子,但是大家還是認為,光子的質量為零,光子是純能量。
換句話說,能量是獨立存在形式,進而所有的力,諸如引力、核力、電磁力、分子間力、摩擦力、熱力、張力、應力,都是獨立存在,——顯然,這是神邏輯。
能量只是附著於物體的特性引數,離開物體的純能量是不可能獨立存在的。光子有沒有質量呢?——當然有,而且可以有固定質量。
正負電子湮滅方程,可證明光子的恆定質量就是電子質量(m)。以下MeV簡寫成M。
對撞之前:兩電子速度各為v=0.998c≈c。
兩電子的總動能:ΣEki=2×½mc²=2×0.51M。兩電子的總質量:Σmi=2m=2×9.11×10⁻³¹kg。
對撞之後:兩電子急劇膨脹為兩個伽瑪光子。
兩光子的總光能:ΣE=2hc/λ=2×0.51M。兩個光子的總質量:Σmi=2m=2×9.11×10⁻³¹kg。
完整的湮滅反應方程,應寫成以下形式:
左邊:e⁺(m,0.51M)+e⁻(m,0.51M)→
右邊:γ⁺(m)+γ⁻(m)+2×0.51M。
顯然,湮滅反應前後的質量與能量分別守恆,根本不存在所謂的質量虧損。教科書上,把湮滅反應的電子動能忽略了,是導致人們長期誤解的主要原因之一。
現在我們可以給出:“光子六公設”:
公設1:基於正負電子對撞機的湮滅事實,把真空場中的任何光子質量恆定為電子質量。
公設2:基於電子急劇膨脹為光子,把光子模擬為真空場的球形漩渦子,光子半徑:r⁰=λ/2π。
公設3:規定1個電子是1個光子的超壓縮粒子。電子的玻爾半徑是2.82費米。
公設4:基於“聚則成器vs散則成氣”原理,所有費米子與玻色子皆以光子質量為計算單元。
例如:質子內空間含有938÷0.51=1838個光子,上夸克內空間含2.4÷0.51=4.7個光子。Z⁰玻色子內空間含91.2÷0.51=178.5個光子。
公設5:光子守恆定律——任何反應,物質的光子固有總質量守恆,光子攜帶總能量守恆。
本公設可解釋所有核反應質量虧損的困惑。
公設6:實物體慣性質量(M),恆等於真空場引力質量(M⁰),即:Vρ=V⁰ρ⁰,並規定,宇宙微波背景的(光子)密度:ρ⁰=1.35×10⁻²⁵kg/m³。
本公設可估算所有天體與粒子的引力場半徑。
現在可以回答本題了。
回答第一個問題:銀河系的質量是否守恆?
答:基於光子守恆原理,如果銀河系與其它星系或星體,即使有能量互動,但沒有湮滅型或對流型的質量交換,那麼銀河系的質量守恆。
回答第二個問題:宇宙的質量是否守恆?
答:不管宇宙怎樣變化多端,宇宙所含空間的總光子數不變,宇宙所含實物體內空間的光子數不變,因此宇宙的總質量守恆。
如果出現區域性或全域性的膨脹或收縮,光子的密度變小或變大,但光子總個數或總質量不變。
附帶說明:不要相信宇宙大爆炸之類,因為祂違背基本定律的缺乏可信證據的玩意。
所謂的哈勃紅移,不過是類星體內部熱核反應逐漸趨緩導致電磁輻射頻率同步降低的表現而已。
好了,本答stop here。請關注物理新視野,共同切磋物理邏輯與中英雙語的疑難問題。
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6 # 少爺1085
銀河系的質量不一定很定,就像一個人吃飯,吃多了,就會重一點,拉多了就會輕一點,而宇宙的總量,是恆定的,因為,我們所說的宇宙是最大的那一個
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7 # 木星小太陽
在封閉的系統內部,質量(能量)是守恆的。根據質量守恆定律,宇宙的質量是恆定的,銀河系的質量大致上是恆定的。
銀河系的質量變化,主要是因為電磁波的吸收與發射。一個物體發射電磁波,會損失質量,損失的質量轉移到電磁波上,光子都是有質量的。物體和光子都在宇宙內部,符合宇宙守恆定律。銀河系既向宇宙發射電磁波,也吸收來自宇宙得電磁波,但變化的質量微乎其微。
但是能量守恆定律應用宇宙尺度上並不嚴謹,只能確認物質和能量是守恆的。宇宙中還有暗物質和暗能量,人類的認識還剛剛起步。在完全瞭解整個宇宙之前,也不應該認為宇宙中除了物質和能量,都是暗物質和暗能量。目前準確的說法應該是:排除暗物質暗能量和其它物質,宇宙中的物質和能量是守恆的。
回覆列表
銀河系質量不恆定,因為星球在死亡,物質在運動,有的逃離,也有進來是運動變化著的。
宇宙質量是恆定的,不管星球怎麼死亡和物質怎麼運動都在宇宙空間裡。因為物質不滅,不會增多,也不會減少,所以宇宙質量是恆定的。