物质
此条目可参照英语维基百科相应条目来扩充。 (2020年9月19日) |
物质（英语：matter）具有科学上和哲学上的双重含义，尽管哲学对物质的解释早于科学，一般均以科学含义解释。在经典物理学和化学中，物质是任何有质量且通过体积来占据空间[1]，而由原子及分子依某规则或形式组合的物体。
根据狭义相对论中的质能等价，物质不灭、物质与能量可互换、质能不灭，是解释物质变化的重要规律。根据广义相对论中的时空，时间与空间是物质的存在形式，既没有脱离物质的时空，也没有脱离时空的物质[2]。
科学上的“物质”
编辑物质是一个科学上没有明确定义的词，一般是指静止质量不为零的东西（理论上光子静止质量为零，但不存在静止的光子）。物质也常用来泛称所有组成可观测物体的成分[1] [3]。物质的物理定义通常是：由夸克和轻子组成的物体，光子、玻色子在物理定义中通常不被认为是物质。
所有可以用肉眼看到的物体都是由原子组成，而原子是由互相作用的亚原子粒子所组成，其中包括由质子和中子组成的原子核，以及许多电子组成的电子云[4] [5]。 一般而言科学上会把上述的复合粒子视为物质，因为他们具有静止质量及体积。相对的，像光子等无质量粒子一般不视为物质。不过不是所有具有静止质量的粒子都有经典定义下的体积，像夸克及轻子等粒子一般会视为质点，不具有大小及体积。而夸克和轻子之间的相互作用才使得质子和中子有所谓的体积，也使得一般物体有体积。
物质常见的物质状态有四种：固体、液体、气体及等离子体。不过实验技术的进步产生了许多新的物质状态，像是玻色–爱因斯坦凝聚及费米子凝聚态。对于基本粒子的研究也产生了新的物质状态，像是夸克-胶子等离子体[6]。在自然科学的历史中，许多人都在研究物质的确切性质，物质是由许多离散组件组合而成的概念，即所谓的“物质粒子论”，最早是由古希腊哲学家留基伯及德谟克利特提出[7]。
爱因斯坦证明[8]所有物质都可以视为能量（即质能等价），两者间的关系式即为著名的 ，其中 为能量， 为质量， 为光速，其数值为 299792458 m/s。因此很小的质量可以转换为很大的能量，例如正子和电子等费米子可以转换为非物质的光子。不过虽然在这些过程中可以产生或是消灭物质，但是物质及能量的总和（透过 转换）却不会改变。
哲学上的“物质”
编辑哲学上，物质被用于指与精神（mind，spirit）相对的东西，在定义最广的情况下，哲学上的物质包括了粒子、光、声、波、场、力、能量、时空等。
参考文献
编辑- ^ 1.0 1.1 R. Penrose. The mass of the classical vacuum. S. Saunders, H.R. Brown (编). The Philosophy of Vacuum. Oxford University Press. 1991: 21. ISBN 0-19-824449-5.
- ^ 赵国求, (2015) 双4维时空中物质波的规范变换及量子力学与相对论内在联系新探. 现代物理,01,1-14. doi: 10.12677/MP.2015.51001
- ^ Matter (physics). McGraw-Hill's Access Science: Encyclopedia of Science and Technology Online. [2009-05-24]. （原始内容存档于2011-06-17）.
- ^ P. Davies. The New Physics: A Synthesis. Cambridge University Press. 1992: 1. ISBN 0-521-43831-4.
- ^ G. 't Hooft. In search of the ultimate building blocks. Cambridge University Press. 1997: 6. ISBN 0-521-57883-3.
- ^ RHIC Scientists Serve Up "Perfect" Liquid (新闻稿). Brookhaven National Laboratory. 18 April 2005 [2009-09-15]. （原始内容存档于2012-07-16）.
- ^ J. Olmsted, G.M. Williams. Chemistry: The Molecular Science 2nd. Jones & Bartlett. 1996: 40. ISBN 0-8151-8450-6.
- ^ Einstein, A. Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?. Annalen der Physik. 1905, 18 (13): 639–643 [2013-07-28]. Bibcode:1905AnP...323..639E. doi:10.1002/andp.19053231314. （原始内容存档于2019-03-02）.
