這個問題要先弄清楚,什麼是「質量」。

一般來說,「質量」和「重量」是一個意思,單位是千克(kg)。

而去年,「千克」做為國際單位制之一,被重新定義了。下面是新定義,我簡單截了一頁:

可見,質量是普朗克常數的一個整數倍。公式中,米(m),秒(s) 都是由自然界中客觀物質的特性得到的,而普朗克常數是自然界的一個基本量,可以通過實驗來測量,比如:

測定普朗克常數的方法

我國具備普朗克常數測量能力

等等。

按照新定義,只要能測得足夠精確的普朗克常數,就能得到足夠精確的 1kg。

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所以,1kg 是不是有理數,取決於 m、s 和 普朗克常數 是不是有理數。m 和 s 都有明確定義,是有理數,而 普朗克常數 是一個由實驗測量得到的數值,注意,是一個「數值」,就是有多少位有效數字,多高精確度 的這種數值(上面有具體值),誰會把它寫成一個無理數?

所以,首先 1kg 從能量換算角度的定義上說,是一個有理數。(如果以重量單位直接說,1 當然是個有理數)

然後,質子、中子、電子等基本粒子的質量,都是由 kg 所定義的,定義值有一定的偏差,但定義過程也都不含無理數,比如質子質量為1.672621898(21)×10^(?27)kg 這種,都是有理數。

所以,只要是由整個的質子、中子、電子構成的物體,甚至是再基本的粒子構成的,其質量就已經被定義成了某個有理數。

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參考文獻:

普朗克常數(維基百科)

普朗克常數(百度百科)

「千克」迎來的新定義,對我們來說究竟意味著什麼?(知乎文章)


把國際千克原器的質量重新定義為π即可。


題主問的是質量能否是無理數,而不是現實中能否出現無理數的質量。這是兩碼事,在計算中質量當然可以是無理數

這麼說吧,假如構成物質的最最基本的粒子只有一種,我們稱它為"ji"子。

那麼令一個"ji"子的質量為a,那麼宇宙中所有物質的質量都是a的倍數,也不會存在無理數值單位的物體,甚至物質的質量只會是自然數。

至於是否存在這種」基本粒子「,就要等物理學家去探索了。


生活中一般物質絕大概率質量是無理數

當然實際上由於物質是可分的,所以單位質量取得好就沒問題(我猜的)


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