中微子是什么物质,质量是多少——物理学质量定义的偏向性

海云青飞 https://www.tuenhai.com 20190709

光是物质吗

质量是物理学中一个难缠的概念,从字面看,质量是表示物质多少的度量,那么光有质量吗?物理学认为光静止质量是0,所以光是没有质量的

再进一步问,光是物质吗?如果说光是物质,那么它怎么就没有质量呢,如果说光不是物质,光明显也是一种存在,而不是虚无,怎么可以说不是物质呢

物理学家通常认为光是能量而不是物质,但是没有物质怎么就有了能量呢

物理学质量的定义

还是先来看看物理学对质量的定义吧

在物理上,质量通常指物质在以下的三个实验上证明等价的属性之一:

  • 惯性质量

    一个物体的惯性质量决定它受力时的加速度(即后者会因前者的改变而改变)

  • 主动引力质量和被动引力质量

有偏向性的物理学质量定义

你看出来物理学的质量定义中存在的问题了吗,无论惯性质量还是引力质量,都是偏向性质量,比如说,地面上的物质的惯性质量和引力质量都是指向地心方向的,这就是有偏向性的质量定义

你也许会问海云青飞,难道还有无偏向性的质量?

当然

我给你看一个箭头,你就知道它的方向指向哪里,这就是物理学的质量定义的情况

如果我给看你一个圆,你说圆指向哪里,你就说不出来了,圆没有偏向性,它指向了任何一个方向

物理学家说箭头有(偏向)质量,是物质,圆没有(偏向)质量,不是物质。可是,我们依直觉也知道,箭头相当于圆的一条半径,怎么可以说圆不是物质呢

如果人类进化到无偏向性,那么人类也就没有物理学定义的质量了,那么你成了什么?

物理学的质量定义并不完备,我们也许应该弃用质量、能量这些定义,而是用空间运动的维度来取代它们

中微子有质量

再来说说中微子,中微子个头小、不带电,可自由穿过地球,自旋为1/2,质量极小,以接近光速运动,与其他物质的相互作用十分微弱,太阳内部核反应产生大量中微子,每秒钟通过我们眼睛的中微子数以十亿计

中微子是个什么鬼

如果忽略物质的综合进化层次,光没有偏向性,是当前宇宙进化最高的物质,中微子的运动速度比光小一点,说明中微子在进化上比光落后一点,如果说光是正圆形,那么中微子是稍有缺陷的圆形。中微子再进化就成了光,或者说光退化后可转变成中微子

物理学就是社会学

如果你悟道了,那么你就会发现物理世界和升物(生物)世界是类似的,一定程度上升物世界重演了物理世界

和光的无偏向性比较,人类是有严重偏向性的物质,这一方面表现在人类的引力质量指向地心,也表现在目前人类私有财产观念的兴盛

私有财产,就是指向自己的物质,这就是偏向性。一般来说,人拥有的私有财产越多,偏向性就越强,进化程度就越低。人类进化的方向就是以共有代替私有,到了那个时候财产就没有指向具体哪个人了,人会得到大自由,大解脱。共产主义的核心就是以共有财产代替私有财产,大方向没有问题,不过在实践上不断失败,一个原因是掌握公器的人还是普通人,公器成了某些人的私器,理想是美好的,现实是残酷的,理想国最终成只是成了另一种形式的私有财产制

63 中微子是物质还是能量?

《你知道吗?——现代科学中的100个问题》

阿西莫夫著 暴永宁等译 碧声扫 https://www.tuenhai.com 整理

十九世纪的科学家曾经认为,物质和能量是两种截然不同的东西。一切占据某一空间并具有质量的东西都是物质。由于物质具有质量,它也就具有惯性,并且会对万有引力场作出反应。至于能量则既不占地方,也没有质量,但它能够做功。后来人们又进一步感觉到,物质是由粒子(原子)所组成,而能量却往往是由波组成的

不仅如此,十九世纪的科学家还认为,物质是既不能创造,也不能消灭的,同样,能量也是既不能创造,也不能消灭的。宇宙中物质的总量是不变的,能量的总量也是这样。因此,当时不但有一条物质守恒律,而且还有一条能量守恒律

后来,爱因斯坦在1905年指出,物质是能量的一种非常集中的形态。质量可以转化成能量,能量也可以转化成质量。我们只需要考虑能量守恒律就够了,因为它已把物质包含在内

事情还不止是这样。到本世纪二十年代,人们开始清楚地知道,不应该把粒子和波当作两种不同的东西而把它们相提并论。我们本来认为是粒子的东西,在某些方面表现得象波一样。而我们本来认为是波的东西,在某些方面却有粒子的行为。这样,我们可以说有“电子波”,也可以说有“光粒子”——即“光子”

但是,这里仍然有一个差别。物质粒子相对于某个观察者可以是静止不动的。即使在静止的时候,它们也具有质量:它们具有大于零的“静质量”

但是,象光子这样的粒子,它们的静质量却等于零。如果它们真的能相对于你静止不动,那么,你根本测量不到任何质量。不过,这纯粹是理论上的说法,因为静质量为零的粒子不管是相对于你还是相对于任何别的观察者来说,都永远不可能是静止不动的。这样的粒子在真空中必定永远以每秒约300,000公里的速度运动。它们一旦产生出来,就马上以这个速度急急忙忙地奔驰着

正是因为光子(在真空中)永远以每秒约300,000公里的速度运动,而光又是由光子构成的,所以我们就把这个速度叫做“光速”

得了,那又关中微子什么事呢?

中微子是在某些原子核反应中产生的,到目前为止,还没有一个原子物理学家能够测出它的质量。看来非常可能,中微子就象光子一样,静质量也等于零

如果事情真的是这样,中微子在真空中就永远以每秒约300,000公里的速度运动,并且在它们刚刚产生时就具有这个速度

但是,中微子并不是光子,因为这两者具有截然不同的性质。光子非常容易同物质粒子相互作用,因此,当它们通过物质时,速度就会减慢并被吸收掉(有时这发生得很快)

然而,中微子却根本不怎么同物质粒子相互作用,因此,它们可以通过整整一光年厚的固体铅块,而却不会受到多大的影响

这样,似乎显而易见,既然中微子的静质量等于零,它们就不是物质。从另一方面说,它们需要用能量才能产生,而且它们还带着能量离开它产生的地方,所以,它们是能量的一种形态

可是,它们在通过任何已知物质时几乎完全不起任何相互作用,所以,它们实质上完全没有做功。这就使它们不同于任何一种别的能量形态。看来,也许我们最好是别去追究它们是物质还是能量,而干脆就把它们叫做中微子吧!

(碧声注:2000年7月,日本文部省高能加速器研究机构发表实验结果称,由日本、美国和韩国科学家组成的实验小组在迄今的实验中,确认“中微子有质量”的概率已经达到95%。不过要最后作出“中微子有质量”的科学结论,需要99%以上的概率。CERN等一些其它研究机构也在筹划测中微子质量的试验。)

阿西莫夫《你知道吗?——现代科学中的一百个问题》科学普及出版社 1984年

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