綜述我們都知道質(zhì)量守恒是自然界的一個(gè)基本的定律，有人曾經(jīng)做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，把一斤鹽放到一斤水中，然后進(jìn)行稱重，他們驚奇的發(fā)現(xiàn)，稱重的結(jié)果總是比兩斤要小。就是說(shuō)一斤鹽溶于一斤水總是難以得到兩斤的重量，這究竟是怎么回事？這是不是意味著質(zhì)量守恒定

綜述

我們都知道質(zhì)量守恒是自然界的一個(gè)基本的定律，有人曾經(jīng)做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，把一斤鹽放到一斤水中，然后進(jìn)行稱重，他們驚奇的發(fā)現(xiàn)，稱重的結(jié)果總是比兩斤要小。

就是說(shuō)一斤鹽溶于一斤水總是難以得到兩斤的重量，這究竟是怎么回事？這是不是意味著質(zhì)量守恒定律被打破了呢？

一斤鹽溶一斤水？

其實(shí)一斤鹽溶于一斤水，這個(gè)命題本身就是一個(gè)陷阱，兩斤總數(shù)到底是什么？總重是水是鹽水，還是綜合物質(zhì)，還是未溶解的鹽和水的混合體呢？這個(gè)問(wèn)題是值得考究的。

在討論問(wèn)題的時(shí)候，我們也要結(jié)合實(shí)際的去考慮可操控的實(shí)驗(yàn)空間，如果一斤鹽中的鹽是食用鹽的話，那么很顯然一斤食用鹽是無(wú)法溶于一斤水的。

因?yàn)槠胀ǖ氖雏}在20度的情況下溶解為36克，也就是說(shuō)每100毫升的水中最多溶解36克的食用鹽。

一斤的水是500克水的，密度在20℃的情況下接近每毫升一克，也就是說(shuō)大概500毫升的水最多只能溶解180克食鹽，所以把一斤鹽放到一斤水中，即便攪拌的時(shí)間足夠長(zhǎng)，也還是會(huì)剩下很多無(wú)法溶解的，這個(gè)時(shí)候不管怎么用秤稱鹽水的質(zhì)量肯定是不足兩斤的。

其次我們要考慮的是人為或者是其他因素造成的誤差。產(chǎn)生誤差的因素有很多，比如說(shuō)促進(jìn)實(shí)驗(yàn)溶解速度的方法，很多人會(huì)通過(guò)快速攪拌的方法來(lái)加速，使食鹽能夠更加快速、更加充分的溶解于水。

但是這種方法很可能讓水粘在杯壁上，或者水在玻璃棒攪拌的過(guò)程中濺出。這些水珠可能是我們?nèi)庋蹮o(wú)法看到的，不過(guò)這些水珠也是具有質(zhì)量的，所以說(shuō)這種誤差便是在攪拌的鹽水的過(guò)程中產(chǎn)生的。

那么有人會(huì)說(shuō)我不攪拌它等它慢慢的溶解行不行？其實(shí)也不行，因?yàn)殡S著時(shí)間的流逝，水會(huì)蒸發(fā)到空氣中形成水蒸氣，在一個(gè)敞開(kāi)的器皿中放上三五天，可能連水都不見(jiàn)了，所以說(shuō)我們還得考慮空氣中可能會(huì)有物質(zhì)或遇到水或鹽水中這些因素都會(huì)影響最終的一個(gè)測(cè)量結(jié)果。

如果說(shuō)真的想要知道一斤水加上一斤鹽最后形成的一個(gè)鹽水和鹽的綜合體的重量到底有多重的一個(gè)精確的結(jié)果，我們必須把它裝在一個(gè)重量已知等密閉空間并且確保這個(gè)容器本身不會(huì)和空氣中的物質(zhì)發(fā)生任何的反應(yīng)。

比如說(shuō)我們?nèi)粘Ｉ钪锌梢赃x擇一個(gè)簡(jiǎn)單的有蓋口的塑料瓶。

并且在裝入鹽和鹽水中，我們要關(guān)緊塑料瓶，這樣的話稱出的重量才是誤差比較低的。

當(dāng)我們跨過(guò)這些陷阱，并且確定好測(cè)量的環(huán)境和條件，我們就可以開(kāi)始正式測(cè)量一斤鹽放入一斤水后的鹽水重量了。

但其實(shí)研究人員就算把以上的所有因素全部都注意到了，將一斤鹽放入一斤水后，重量也基本不是兩斤的。

這又是為什么呢？其實(shí)這種現(xiàn)象并不意味著質(zhì)量守恒的自然定律被打破了，我們從大物理學(xué)家愛(ài)因斯坦的質(zhì)能公式里就可以找到答案。

質(zhì)量即能量？

愛(ài)因斯坦的質(zhì)能公式家喻戶曉，很多人其實(shí)對(duì)這個(gè)公式都存在著一定的誤解，他們認(rèn)為這個(gè)公式是指質(zhì)量和能量可以隨時(shí)隨地的轉(zhuǎn)化成能量。

實(shí)并不是這樣的，它是指質(zhì)量和能量原本就是同一種東西，質(zhì)量可以以能量的形式釋放出來(lái)，反過(guò)來(lái)能量也可以以這樣的形式存在。

有這樣的一個(gè)例子，人類歷史上第1次探測(cè)到引力波，據(jù)說(shuō)13億光年外有兩個(gè)黑洞，一個(gè)質(zhì)量為29個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量，另一個(gè)質(zhì)量為36個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量。二者高速旋轉(zhuǎn)最終合并為一個(gè)質(zhì)量為62個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的大黑洞。

其中虧損的三個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量就以能量的形式釋放了出來(lái)。三個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的完全轉(zhuǎn)化為能量，這個(gè)能量是很大的，以至于我們?cè)?3億光年以外都可以探測(cè)到這個(gè)引力波。

反過(guò)來(lái)能量也可以以質(zhì)量的形式存在，其實(shí)質(zhì)子是由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成的，如果按照質(zhì)量守恒，質(zhì)子的質(zhì)量就應(yīng)該等于三個(gè)夸克的質(zhì)量之和。

但其實(shí)不然，質(zhì)子的質(zhì)量有一部分來(lái)源于夸克之間的結(jié)合能。三個(gè)夸克通過(guò)交子在強(qiáng)相互作用下構(gòu)成了質(zhì)子，在微觀領(lǐng)域這樣的例子還有很多很多，既然我們已經(jīng)知道了質(zhì)量和能量是等價(jià)的。

那么在微觀領(lǐng)域有很多粒子質(zhì)量單位，我們可以用電子伏特來(lái)表示，很顯然電子伏特是能量的單位。

在這個(gè)地方它也可以用作質(zhì)量的計(jì)量單位，其實(shí)智能方程的應(yīng)用還有很多，比如說(shuō)后來(lái)為制造原子彈提供理論基礎(chǔ)，也為微觀領(lǐng)域研究微觀粒子的質(zhì)量提供了保障，后來(lái)智能方程也被選入了人類最偉大的十大公式之一。

因?yàn)槲覀儫o(wú)法確定鹽的溫度和水的溫度保持一致。假設(shè)環(huán)境的溫度約為30℃，而燒杯中鹽水的混合物的溫度約為20℃的話，此時(shí)環(huán)境的溫度就會(huì)影響到鹽水。

鹽水在這個(gè)時(shí)候會(huì)吸收能量，從而使得自己的溫度和環(huán)境處于平衡的狀態(tài)，此時(shí)鹽水就像是從環(huán)境中偷取了一部分。

質(zhì)量如果說(shuō)能用十分精準(zhǔn)的秤去稱量的話，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它的質(zhì)量這個(gè)時(shí)候是大于兩斤的。而我們做實(shí)驗(yàn)中，鹽的鹽水的混合物的質(zhì)量總是小于兩斤，就是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室的溫度是低于鹽水的溫度。

那么這個(gè)時(shí)候鹽水就會(huì)主動(dòng)釋放出來(lái)一部分能量，從而和環(huán)境的溫度達(dá)到一個(gè)平衡的狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候鹽中的一部分質(zhì)量逃到了空氣中產(chǎn)生了熱量，這就會(huì)導(dǎo)致它的重量怎么也得不到兩斤。

結(jié)語(yǔ)

一斤鹽溶一斤水，看似是一個(gè)再簡(jiǎn)單不過(guò)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)卻隱藏著質(zhì)能轉(zhuǎn)換的奧秘，做實(shí)驗(yàn)是探索科學(xué)規(guī)律的必要途徑，我們?cè)谔剿鞯倪^(guò)程中也要時(shí)刻的保持一顆嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。

對(duì)于一些固有的公式和規(guī)律，我們也要進(jìn)行深刻的理解，這樣才能更好的去探索科學(xué)世界的奧秘。