物理学质量概念的错误

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1、物理学质量概念的错误石益祥浙江海洋学院数学系，浙江舟山，316004物体含质的多少，被物理学定义为一个物体的质量。按照牛顿的这个质量定义，一个物体的质量同其它东西是没有关系的。假定在物体之间没有输入也没有输出，则质量还是个守恒量。可见，按照牛顿的质量定义，如果没有输入和输出，一个物体的质量是守恒的，这就是物质不灭定律的真实意义。质量只与物体内在的质有关，而与物体之外的其它东西无关，说明了质量是不能用其它的东西进行量度的。当然，也不能用自身进行量度，这样，质量就是一个不可度量的量。既然不可度量，物理学就认为质量概念是无用的，于是，它们引进了一个有用的可度量的“质量”。注意，此处笔者用

2、加引号的“质量”概念替代不加引号的质量概念。现有可度量的“质量”概念的数值是，其中是外力，是物体在外力场中所产生的加速度。按照这个定义，“质量”同外力成正比，同运动加速度成反比，这样，“质量”就可以用其它的东西进行度量了。这当然已经不是牛顿意义上的质量概念了，因为牛顿意义上的质量概念是不能用其它的东西进行度量的。可在物理学上，质量的文字定义用的是牛顿给出的，而在具体计算上则是用。遗憾的是，这样的错误经过几个世纪的时光，也没有被物理学家所发现。揭开质量概念的奥秘是在几年前的事情。我是在研究一个简单变换的过程中开始揭开质量奥秘的。“我们从一个简单变换，引进几何点的分布密度概念。几何点分

3、布密度将点集压缩成了点集，并建立了两个点集之间点的一一对应关系。一一对应关系表明两个点集有相同数量的点；相同数量的点，分布在不同长度的区间上，意味着点的密集程度不一样，后者是前者的两倍。为了衡量区间点的分布密集程度，需要引进几何点分布密度概念。设变换前的点集的几何点分布密度为，则变换后的点集的几何点分布密度就是。生成空间变换是一个形变过程。形变的结果是象集替换了原象集，或者说象集嵌进了原象空间，从而使原象空间形变成了象空间，或者说在原象空间的基础上生成了新空间，俗称生成空间。生成空间几何点的分布密度是　　　（1）端点处左密度是，右密度是；点处刚好相反。可见，生成空间的几何点分布不再

4、均匀了，但原象空间的几何点分布是均匀的，从不均匀到均匀，空间的演化开始了。因象集嵌入了原象空间，故原象空间是象空间背景，象空间则是原象空间的现象。点量　一个点集的点量定义为集合几何点数量的度量，其公式计算如下“点集的质量”＝几何点分布密度点集长度　（2）几何点点量守恒定律　原象集的点量是，象集的点量是。变换将几何点分布密度由变成，而点量却保持不变。可见，在变换过程中，点集的点量是守恒的。”将一维空间换成三维空间，就得到了数学空间的演化理论。将数学空间变成物理空间，将几何点变成真空物质点，几何点的分布密度变成真空物质点的分布密度，数学空间演化理论就变成了空间演化的基本理论。再将空间演

5、化的基本理论应用于洛伦兹变换的研究，就得到了公式（3）其中是变换前空间真空物质点的分布密度，为变化后空间真空物质点分布密度。它和动静质量转换公式（4）有完全相同的形式。于是，笔者就猜想。对于这个猜想，笔者给出的合理解释是：“按照牛顿最初的质量定义，所含‘物质的数量’应该是组成该物体低层次物质的数量；而低层次又由更低层次的物质所组成，如此追根溯源必将到达真空，由此可见，任何物质都源自真空物质。但真空物质不同于一般物质，一般物质是离散的、不连续的，而真空物质是整体、连续的，用任何方法都无法将其分割。正因为如此，组成真空物质的基本元素可理解为真空物质点，就好象把数学三维欧氏空间看成由几何

6、点组成那样，而一般物质由真空物质凝聚而成。按照这种理解，“物质的数量”就是该物质所包含的真空物质点的数量，即点量。显然，点量是‘一个同物质密度和体积成比例的量度。’”“在物理学中，常把物体看成是质点，一个物体的质量就成了质点的质量。一个质点的质量就是点密度。因任何物质都由真空物质凝聚而成，故质点的质量就是真空物质点在该点的分布密度。”以上是笔者从理论角度揭开了质量的奥秘。而冯劲松和刘武青则是用实验证明了已有物理学质量概念的错误的。冯和刘证明的结果是一个物体的重量随热胀而减少，冷缩而增加。这意味着物体的重量在地球上不是一个常数。因“质量”和重量值只差一个重力加速度，因此，质量也是随热

7、胀而减少，冷缩而增加的。这就是说物质的质量是可变的。这显然和牛顿的质量定义相矛盾。质量概念的内涵和外延搞得一清地二楚了。那么，大型强子对撞机LHC又想搞什么呢？