Monday, February 18, 2013

实际上,太阳给出的能量,地球及地球生物最终又全部辐射出去,这就是能量-质量守恒定律,我们其实根本不消耗能量和质量。

实际上,太阳给出的能量,地球及地球生物最终又全部辐射出去,这就是能量-质量守恒定律,我们其实根本不消耗能量和质量。
  
  我们消耗什么了,实际上是熵,太阳辐射的光子能量较高,熵值较低,我们虽然把能量又原封不动的辐射回太空,但是经过生物变换,我们辐射出的是更多的低能量光子(熵值因此增高),这个负熵流就是一切生物活动的必要消耗物

光子具有质量吗?
  答:有。其质量等于频率乘以普朗克常数。光子没有静止质量,但是所有的光子严格按照光速c运动,具有运动质量。其压强已经被广泛的实验观测到。
  
  2,植物光和作用中,光子是物质吗?光子跑哪里去了?
  答:光子是物质。光合作用中,大部分被利用转换成其他物质,小部分作为能量耗散。
  3不值得回答,也太麻烦
作者:sonnyxu1017 时间:2006-12-18 01:31:38
  作者:dasdas8452 回复日期:2006-12-18 0:25:00 
    1,光子具有质量吗?
    答:有。其质量等于频率乘以普朗克常数。光子没有静止质量,但是所有的光子严格按照光速c运动,具有运动质量。其压强已经被广泛的实验观测到。
  
  ...............................................................
  抱歉,必须指出光子是没有质量的.
  当然,我理解你所说的"质量"是相对论性质量(relativistic mass).
  但是相对论性质量这个概念其实已经过时,最好避免使用.
  
  relativistic mass 是对于粒子能量关于其速度的测量.同时代的术语中几乎没有把相对性质量叫做mass的,所以如果要说光子有质量是不符合普遍的物理规范的.
  
  不过你硬要说,光子有质量,从语言学上讲是可以的.
  虽然不符合现代科学用辞.(容易产生误解)
  
作者:理白清 时间:2006-12-18 03:57:29
  有点意思!
  俺泡杯茶来坐着看。
作者:dasdas8452 时间:2006-12-18 08:31:25
  作者:sonnyxu1017 回复日期:2006-12-18 1:31:38 
  888888888888888888888
  多谢指教。我说课本上怎么老说光子没有质量。我的物理学知识大多是从大学物理课本上读来的,没有老师。难免不规范。
  谢谢
作者:flyox 时间:2006-12-18 09:44:23
  也不能简单的说相对论质量就不是质量了,光子仍然可以受引力作用,所以这个质量并未只是一个数值,此外,高能光子可能在某些条件下产生一对具有静止质量的正负电子,电子是可是典型的“物质”。
  
  光子是不以人意志转移的客观实在,是物质,只要是物质,必然会有质量(或者说是能量),在相对论环境中,质量-能量本质上并无差别,能量守恒定律已经被推广为能量-质量守恒定律
作者:flyox 时间:2006-12-18 10:04:06
  第二个问题,光合作用中的光子跑什么地方去了
  
  光子在光合作用中会激发叶绿素,叶绿素主要吸收红蓝波段的光子,大部分绿光波段的光子被反射,所以植物通常都是绿的。
  
  光子一旦激发叶绿素,其能量就变成了叶绿素分子的能量,可以理解成为光子在此时消失了,但其能量并不会消失,激发叶绿素只是一个能量转换过程。
  
  被激发的叶绿素在一系列复杂的生物化学过程中,吸收二氧化碳和水,最终合成碳水化合物(淀粉,葡萄糖...)。光子的能量最终就被固定在新产生的物质当中。
  
  植物合成的这些物质,最终被动物吃掉,进行新陈代谢,产生出热量(例如你的体温),然后辐射出光子(任何热的物体都是要辐射出光子的,例如我们无时无刻不在辐射光子,只是我们温度低,辐射的大部分是红外线及更长波段的光子)
  
  实际上,太阳给出的能量,地球及地球生物最终又全部辐射出去,这就是能量-质量守恒定律,我们其实根本不消耗能量和质量。
  
  我们消耗什么了,实际上是熵,太阳辐射的光子能量较高,熵值较低,我们虽然把能量又原封不动的辐射回太空,但是经过生物变换,我们辐射出的是更多的低能量光子(熵值因此增高),这个负熵流就是一切生物活动的必要消耗物
作者:flyox 时间:2006-12-18 10:11:32
  第三个问题:
  
  你的肿瘤肯定不会通过粪便的形式排出去,肿瘤是身体的一部分,和消化系统已经没有关系了。
  
  肿瘤细胞如果被杀死,会被人体的巨噬细胞等机制最终作为新陈代谢的废物排出体外,新陈代谢的产物被呼吸及皮肤,肾脏排出,你可以理解为从尿液中排出。
作者:sonnyxu1017 时间:2006-12-18 10:17:03
  哎..谢谢啦.
  
  其实呢.
  
  怎么说呢.
  
  第二个问题的回答也有一些问题.
  
  通常情况下光是不被叫做物质(matter)的.
  
  当然这也是一个术语规范的问题.
  在物理学家中一般不使用这个词语,大多的时候给予精确定义,比如invariant mass或着energy,particle之类.
  
  另外,确实有一个比较精确的定义,就是所谓Fermion definition.
  所有由基本粒子组成的,都是物质.(费密子fermions)
  fermions都是1/2自旋的(spin).
  所以这个意义上说,轻子(lepton),夸克,和由夸克组成的质子和中子都是物质.
  重子和介子也是的.
  
  但是,所有没有质量的粒子都不是质量.(请注意,这里的质量是严格意义上的质量,或着说是fermionic matter)
  
  光子,重子(graviton)还有胶子(gluon)都不是物质.(虽然他们很多情况下被认为是基本粒子的一种)
  
  另外一个情况就是有质量的规范玻色子Massive Gauge boson,因为他们都是整数自旋,所以不算.
  
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  容易产生误解的是,物质往往是一个比较宽松的定义,很多语言环境下,物质被理解成所有可以观测到的世界.(显然涵盖的比物理意义要广很多)
  
  
  
  
作者:sonnyxu1017 时间:2006-12-18 10:37:48
  作者:flyox 回复日期:2006-12-18 09:44:23 
    也不能简单的说相对论质量就不是质量了,光子仍然可以受引力作用,所以这个质量并未只是一个数值,此外,高能光子可能在某些条件下产生一对具有静止质量的正负电子,电子是可是典型的“物质”。
    
    光子是不以人意志转移的客观实在,是物质,只要是物质,必然会有质量(或者说是能量),在相对论环境中,质量-能量本质上并无差别,能量守恒定律已经被推广为能量-质量守恒定律
  ........................................................................................................................
  这样的,相对性质量的概念的运用是没有错误的.(狭义相对论的基本应用)
  但是这里有一个非常重要规范就是往往在物理研究中讲到"质量",都是严格定位为"静止质量".
  所以,在大部分的物理学家中都讲mass直接理解成invariant mass,以防止混淆.
  
  当然,著名的例外也是很多的,比如时间简史中霍金就没有使用严格的定义.
  Stephen Hawking in A Brief History of Time writes "Because of the equivalence of energy and mass, the energy which an object has due to its motion will add to its mass."
  
  还有就是Richard Feynman in The Character of Physical Law wrote "The energy associated with motion appears as an extra mass, so things get heavier when they move."
  
  当然,他们不使用的原因是,防止在科普读物中使用过多的数学.
  (至少,在霍金的老家剑桥,理论物理学家们会非常鄙视混淆相对性质量和质量,哈哈)
  ........................................................................................................................关于这些物理用词规范的形成,历史上也有辩论,最后由爱因斯坦等人形成共识.
  
  比如说经典相对论的教材Spacetime Physics by Taylor and Wheeler 就有这样的一段:"Ouch! The concept of `relativistic mass' is subject to misunderstanding. That's why we don't use it. First, it applies the name mass--belonging to the magnitude of a four-vector--to a very different concept, the time component of a four-vector. Second, it makes increase of energy of an object with velocity or momentum appear to be connected with some change in internal structure of the object. In reality, the increase of energy with velocity originates not in the object but in the geometric properties of space-time itself."
  
  还有就是爱因斯坦本人写给Lincoln Barnett的信:"It is not good to introduce the concept of the mass M = m/(1-v2/c2)1/2 of a body for which no clear definition can be given. It is better to introduce no other mass than `the rest mass' m. Instead of introducing M, it is better to mention the expression for the momentum and energy of a body in motion."
  
作者:sonnyxu1017 时间:2006-12-18 10:44:11
  更正:
    但是,所有没有质量(mass)的粒子都不是物质(matter).(请注意,这里的物质是严格意义上的物质,或着说是fermionic matter)
  
  大脑串行~~
  

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