"物質守恆定律"是什麼?


物理學中的守恆定理不是隨隨便便提出的,每一個守恆定理都和對稱性一一對應,這是由Neother 定理決定的。注意:這裡用定理而不是用定律的原因是:定理是由定律推導出來的,因為有著對稱性定律,所以這裡都寫成定理了。但是平時用最好還是用定律,比如能量守恆定律。

這裡的對稱性指的是任何的一個物理規律在做了某個變換後仍然不變,比如兩個人站在不同的地方觀察一個蘋果落地,兩個人都觀察到了那個蘋果落在以同樣的軌跡落在了同樣的地方。當然還有許許多多其他的對稱性,比如空間反射對稱,場的內稟對稱性。

題主說的物質守恆定理從來就沒有一個對稱性對應,所以不存在什麼物質守恆定理。其實題主大概想說的是粒子數守恆定理,就算是這個定理其實也是不滿足的,因為找不到一個對稱性來對應。實際上有很多粒子數不守恆的例子,比如光子數不守恆,具體的實驗有光電效應,原子吸收光子變成激發態以及黑體輻射等等。另外在真空中也可以自發的產生和湮滅粒子。比如正負電子湮滅以及霍金輻射的根本原因(真空中自發產生了正負粒子)。

另外不要全部相信課本上的,特別是高中課本,把它當成參考資料就行了。原因有兩點:一是因為高中課本有很多侷限性,用更加深層次的理論去看待的時候會有偏差;二是因為高中課本的編寫主要是又編教材的人編的,雖然會諮詢科學家但是畢竟有限,更何況科學家自己對於基本概念的理解都在不斷變化。當然課本能夠解決我們日常生活中絕大多數的問題,題主能夠想這些的問題也不錯。


質能方程瞭解過吧

能量,物質,互相轉化,其實本來就是一個東西。

物質守恆也對也不對,和牛頓力學一樣只在低速情況下近似。一般也不用考慮物質轉化為能量帶來的質量損失。

往深裏追究,本就沒有什麼物質守恆,一切都是熱力學三定律。

一對正反粒子湮滅釋放的能量,就是重新生成一對正反粒子消耗的能量。


質能守恆,嚴格遵循愛因斯坦質能方程。

轉化為光子,光子數量為偶數,且遵循動量守恆。


我猜題主問的問題是質量守恆定律,非常抱歉的是當時拉瓦錫發現的定律其實是錯誤的,在粒子或者高能物理的過程中只有電荷守恆,角動量守恆,動量守恆以及能量守恆。質量守恆在由於質能方程的緣故,已經被統一到能量守恆裡面了。


那就是質能守衡嘍


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