綜述我們都知道質(zhì)量守恒是自然界的一個基本的定律，有人曾經(jīng)做過這樣一個實驗，把一斤鹽放到一斤水中，然后進行稱重，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基本的定律，有人曾經(jīng)做過這樣一個實驗，把一斤鹽放到一斤水中，然后進行稱重，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？

其實一斤鹽溶于一斤水，這個命題本身就是一個陷阱，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？這個問題是值得考究的。

在討論問題的時候，我們也要結(jié)合實際的去考慮可操控的實驗空間，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法溶于一斤水的。

因為普通的食鹽在20度的情況下溶解為36克，也就是說每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，即便攪拌的時間足夠長，也還是會剩下很多無法溶解的，這個時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，比如說促進實驗溶解速度的方法，很多人會通過快速攪拌的方法來加速，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程中濺出。這些水珠可能是我們?nèi)庋蹮o法看到的，不過這些水珠也是具有質(zhì)量的，所以說這種誤差便是在攪拌的鹽水的過程中產(chǎn)生的。

那么有人會說我不攪拌它等它慢慢的溶解行不行？其實也不行，因為隨著時間的流逝，水會蒸發(fā)到空氣中形成水蒸氣，在一個敞開的器皿中放上三五天，可能連水都不見了，所以說我們還得考慮空氣中可能會有物質(zhì)或遇到水或鹽水中這些因素都會影響最終的一個測量結(jié)果。

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

比如說我們?nèi)粘Ｉ钪锌梢赃x擇一個簡單的有蓋口的塑料瓶。

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

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

但其實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，我們從大物理學家愛因斯坦的質(zhì)能公式里就可以找到答案。

質(zhì)量即能量？

愛因斯坦的質(zhì)能公式家喻戶曉，很多人其實對這個公式都存在著一定的誤解，他們認為這個公式是指質(zhì)量和能量可以隨時隨地的轉(zhuǎn)化成能量。

實并不是這樣的，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，反過來能量也可以以這樣的形式存在。

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

其中虧損的三個太陽質(zhì)量就以能量的形式釋放了出來。三個太陽質(zhì)量的完全轉(zhuǎn)化為能量，這個能量是很大的，以至于我們在13億光年以外都可以探測到這個引力波。

反過來能量也可以以質(zhì)量的形式存在，其實質(zhì)子是由兩個上夸克和一個下夸克組成的，如果按照質(zhì)量守恒，質(zhì)子的質(zhì)量就應該等于三個夸克的質(zhì)量之和。

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

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

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

因為我們無法確定鹽的溫度和水的溫度保持一致。假設環(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，此時環(huán)境的溫度就會影響到鹽水。

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

質(zhì)量如果說能用十分精準的秤去稱量的話，你會發(fā)現(xiàn)它的質(zhì)量這個時候是大于兩斤的。而我們做實驗中，鹽的鹽水的混合物的質(zhì)量總是小于兩斤，就是因為實驗室的溫度是低于鹽水的溫度。

那么這個時候鹽水就會主動釋放出來一部分能量，從而和環(huán)境的溫度達到一個平衡的狀態(tài)，這個時候鹽中的一部分質(zhì)量逃到了空氣中產(chǎn)生了熱量，這就會導致它的重量怎么也得不到兩斤。

結(jié)語

一斤鹽溶一斤水，看似是一個再簡單不過的一個實驗卻隱藏著質(zhì)能轉(zhuǎn)換的奧秘，做實驗是探索科學規(guī)律的必要途徑，我們在探索的過程中也要時刻的保持一顆嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度。

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