博文
‘物质之量’概念得以存在的物理条件（1）
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‘物质之量’概念得以存在的物理条件（1）
‘物质之量’概念得以存在的物理条件（1）
大家知道，‘物质之量’的概念是牛顿提出的，他给出了下述定义：‘物质
之量’就是综合物体的密度与体积而得出的量度。从这个定义可以看出，牛顿
所指的‘物质之量’就是物理学中通常所指的物体‘质量’，在经典力学中便
是惯性质量或引力质量。顾名思义，可把‘物质之量’解释为物体所含物质数
量的多少。
相对论建立之后，物理学界逐渐认识到‘物质之量’的概念是有条件的，
可能只适用于经典力学。但由于在相对论中错误的引入所谓‘质速关系’和
‘质能关系’[1],干扰了对物质之量’概念得以存在的物理‘条件之认识和研究。
例如，‘质速关系’可使人过于悲观地认为‘物质之量’的概念在一般情况下完
全不可能建立，而‘质能关系’可使人过于乐观地认为‘物质之量’的概念在一
般情况下有可能建立。
1974年，第十四届国际计量大会决定将‘物质之量’的单位摩尔(mol)增加
作为基本单位。因此，目前国际单位制共有七个基本单位。通过粒子数用摩尔来
计量‘物质之量’与通过质量用千克来计量‘物质之量’相比较，一个是微观的
方法，另一个是宏观的方法，表面上似乎大为扩大了对‘物质之量’的理解。然
而，从物理学的角度来看，在实质上并没有原则性的进展。因为一个摩尔的粒子
数是固定的，每个粒子的质量也是固定的，因之，每个摩尔中之总质量也必然是
定值了。这样，通过粒子数用摩尔来计量‘物质之量’与通过质量用千克来计量
‘物质之量’相比较，就没有什么原则性的区别了。下面我们还将说明，通过粒子
数用摩尔来计量‘物质之量’与通过质量用千克来计量‘物质之量’两者相比较，
‘物质之量’概念得以存在的物理条件基本上是相同的。
与所谓‘质速关系’和‘质能关系’相类似,通过粒子数用摩尔来计量‘物质
之量’也很可能干扰对‘物质之量’概念的正确认识和研究，我本人就碰到过这
个问题。2009年6月中至7月初，我曾在本博发表了5篇博文，试图运用测度学的方
法来寻找普遍适用的‘物质之量’，就是受到 ‘质能关系’和通过粒子数用摩尔来
计量‘物质之量’的误导。由于‘物质之量’的概念是有条件的，根本不存在普遍
适用的‘物质之量’，理所当然地我的试图注定失败。从这次失败中我吸取了教训，
找到了‘物质之量’概念得以存在的物理条件。下面我先把‘物质之量’概念得以
存在的物理条件写出来。
对于通过质量用千克来计量‘物质之量’，‘物质之量’概念得以存在的物理条
件是：1、质量是标量，同一个物体在不同的惯性参照系中，其质量应具有同一数
值。2、每个物体的质量都有其定值，不可能改变。3、一个物理体系的全部质量，
在一定条件下，遵守守恒定律。
对于通过粒子数用摩尔来计量‘物质之量’，‘物质之量’概念得以存在的物理
条件是：1、粒子数和每个粒子的质量都是标量，同一个物体在不同的惯性参照系
中，其所包含的粒子数应具有同一数值，每个粒子的质量也应具有同一数值。2、
每个物体所包含的粒子数及每个粒子的质量都有其定值，不可能改变。3、一个物
理体系的全部质量，在一定条件下，遵守守恒定律。
本次博文就写到此，下次博文将对这些条件作些解释。
参考文献
[1] 曹则贤，“质量与质量的起源”，物理,37卷5期(2008年),355.
https://wap.sciencenet.cn/blog-71626-713069.html
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