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能量是个什么样的概念呢?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/13 09:51:05
能量是个什么样的概念呢?
质量能完全转化成能量,那么能量应该有最小的单位,那么能量的最小单位是什么?就像物质它是由分子、原子、夸克更小的单位组成的,那么能量由什么单位组成的呢?
据我的理解,能量和质量其实就是一个事物,只是他们表现出的形式不一样.或者说是我们对同一个事物的不同描述.比如说:一朵鲜花插在牛粪上,也可以表述成,植物的性器官插在长角的偶蹄类动物的排泄物上.虽然说法不一样,究其实质是没有差别的.
我认为所谓能量和质量究其根本,都只是一种运动形式.
能量应该是没有最小单位的,虽然物质可能有最小单位.
夸克是否是物质的最小单位,恐怕也不是绝对.想想人类认识物质的历史,最早认为原子是最小单位,后来证明原子还可以再分,再后来证明,质子中子也可以再分.至于后来还会有什么发现,以现在的科技,恐怕也不好预言.
再说能量为什么没有最小单位.
就以光子举例,都知道光子的能量和它的频率有关E=hν,h:普朗克常量,ν:光子频率.
而质能关系式E=mc^2,所以光子的质量m=hν/c^2.
而光子的频率是可以连续变化的,光的本质是电磁波,跟我们平时用到的无线电波是没有本质区别的,唯一的区别是它们的频率不同,而频率高的能量也高,质量相应也大.
所以能量没有最小单位,说能量由什么单位组成也没有意义.
再问: 光能,就是一份一份的光子不断的传播所具有的能量?那么光子不就是能量的单位了吗,虽然不是最小的单位。光子的质量很小很小,E=mc^2说明光能不是纯能量.那么纯能量是个什么的概念呢?
再答: 就算照你这么说,那你能找出最小能量的光子吗?就算一个光子的频率已经很小了,但只要知道它有多小,总能找到比它更小的啊,可以无限趋近于0啊。 你所谓的纯能量,大概指的没有质量的能量吧。这种情况可能存在么?凡是有能量的的东西必然会表现出质量的呀,如果没有质量,那么也就是空无一物了,能量又从何而来?
再问: 所以说,光子被人视为没有质量的。纯能量是存在的,物质以反物质相撞就会发生湮灭,转化成纯能量,物质以反物质相撞放出的能量比核能还要大。
再答: 物质和反物质湮灭放出伽马射线,伽马射线也是电磁波,伽马子也是光子。这一转化不过是将蕴藏于物质中的静能量转化为动能量罢了。 还是回到光子有没有质量这个问题上来,光子确实没有静止质量,但是光子能静止吗?真空中的光速不变,永远是一个常量299792458m/s。 考虑一种情况,如果你在地球上向上抛一个物体,它的速度会越来越小,在它能达到的最高点,速度变为0。为什么?因为向上抛的过程中,它的动能转化为了地球和这个物体组成的系统的势能。向上发射光子也是一样,它的动能也会减小。牛顿最初就认为,是光子的速度减小的缘故。但是很遗憾,光子的速度是不会变化的,那么它动能的减小只有表现为它频率减小了,这就是所谓的引力红移现象。当然因为地球质量还不够大,所以这个减小还不够明显,实际上就算太阳这么大质量的天体,对光子的影响还是很小。 但是在更大质量的天体上这种现象就很明显了。已知任何物质进入黑洞都不可能逃逸出来,包括光。现在考虑自黑洞中向外发射一个光子,势必在向外运动的过程中,光子的频率(也就相当于能量)会越来越小,最终变为0,所以光子逃不出黑洞。上面说这么多,只是为了证明光子虽然没有静质量,但是光子是不可能静止的。运动的光子有能量,必然就有质量,如果质量没了,能量也就不存在,光子也不会存在。 物质与反物质相撞放出的能量肯定比核能要大,因为核能只是部分的静止质量被释放出来,转化为动能,而湮灭是全部转化的。在这个过程中质量并没有消灭,能量也并没有创生。核能亏损的静质量和这部分质量所蕴藏的能量不过是变换了一种运动形式,变成了释放出来的射线的质量和射线的能量而已,湮灭的过程也是一样。