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。
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
‘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
‘物质之量’概念得以存在的物理条件基本上是相同的。
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
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。
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.
http://blog.sciencenet.cn/blog-71626-713069.html
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3 杨华磊 董焱章 黄荣彬
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- [4]黄荣彬
- ”就是1mol 物质的粒子数必须等于阿伏加德罗常数“---那是肯定的，但是，不能带单位，等于阿伏加德罗常数的数值。
- [3]黄荣彬
- 也可以是指物质的质量浓度。
- 博主回复(2013-8-2 06:50)：也许可称物质的粒子数量浓度。但还需加上一个条件，就是1mol 物质的粒子数必须等于阿伏加德罗常数，这样对物质之粒子数量另下定义就很罗嗦。这也表明两个量是否独立，对下定义还是有所影响的。
- [2]黄荣彬
- 这没有道理，彼此并非独立与设定一个称谓并无矛盾。以前化学课本称摩尔浓度，现在改称物质的量浓度，非常别扭，且这里物质的量浓度并没有特指物质的粒子数量浓度。
- [1]黄荣彬
- 物质之量可分为物质之质量（g）和物质之粒子数量（mol）。物质之质量就称质量，为什么物质之粒子数量没有一个称谓？
- 博主回复(2013-8-1 19:30)：谢谢评论！
为什么物质之粒子数量没有一个称谓？可能这正好说明物质之质量和物质之粒子数量，彼此并非完全独立的，一定的质量必然要对应着一定的粒子数量。
在上文（1）中，我们已讲过，‘物质之量’的概念最早是在牛顿力学中引入的，后来推广到化学。在牛顿力学中，是通过质量用千克来计量‘物质之量’。为了使‘物质之量’的概念得以存在，必须满足下述条件：1、质量是标量，即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，不容许改变；3、一个体系的全部质量，在一定条件下，遵守质量守恒定律。在化学中，是通过粒子数用摩尔来计量‘物质之量’。为了使‘物质之量’的概念得以存在，必须满足下述条件：1、粒子数和每个粒子的质量都是标量，即同一个物体在不同的惯性参照系中，其所包含的同类粒子数应具有同一数值，每个同类粒子的质量也应具有同一数值；2、每个物体所包含的同类粒子数及每个同类粒子的质量都有其定值，不容许改变；3、一个体系的全部质量，在一定条件下，遵守质量守恒定律。
不难看出，当粒子数和每个粒子的质量都是标量时，整个体系的质量也必然是标量；当粒子数及每个粒子的质量都有其定值，不容许改变时，整个体系的质量也必然有其定值，不容许改变。因之，很显然，在化学中，计量‘物质之量’，与在牛顿力学中，计量‘物质之量’，其条件是彼此相通的。在相对论的高速条件下，质量可变，质量不守恒，‘物质之量’的概念失去得以存在的条件。同样，在相对论的高速条件下，由于质量可变，质量不守恒，在化学中，通过粒子数用摩尔来计量‘物质之量’，也失去其得以存在的条件；这是必须搞清楚的。
http://blog.sciencenet.cn/blog-71626-714578.html
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2 黄荣彬 董焱章
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- [4]董焱章
- 陈老师，晚辈对本博文有些自己的看法，与您切磋：目前物理学比较接受的质量说法是三种质量，除了引力质量外，惯性质量与牛二律相关，测度质量是物质的粒子测度属性，牛顿提出的“物质之量”在经典力学下涵盖惯性质量与测度质量两个属性，这种涵盖无法推广到相对论力学，事实上，即便是在经典力学，这种涵盖也有问题，只不过问题不大，可以忽略。粒子数守恒的前提是测定的最小粒子本身不变化，比如经典化学的基础是原子不发生质变，与相对论的速度无关，飞船上的化学变化与地面原则上是没有差别的，当然重力的影响还是有的。正负电子的事例重子数和轻子数分别守恒，但这已经超出了经典化学范畴，化学粒子数的守恒是无法保证的。总之，物质之量的提法有时候是比较笼统的，对于本博文系列提到的质量，实质上只涉及到惯性质量和引力质量，因此，既然在相对论框架下讨论问题，晚辈建议不妨舍弃物质之量的提法，直接使用惯性质量或者引力质量，个人看法，供您参考～
- 博主回复(2013-8-7 16:13)：谢谢评论！
我同意您的看法：‘ 物质之量’ 的概念是有限度的，只适用于低速、弱引力条件下的力学和化学现象，不能任意推广。
本博最近两次博文的主要用意，就是要说明 ‘ 物质之量’ 的概念是有条件的。
- [3]黄荣彬
- 一个电子在高速运动时质量是可改变的，要考虑相对论效应。当一个电子在高速运动时不会变成两个，所以，粒子数是不会改变的。
- 博主回复(2013-8-7 06:48)：正、负电子相碰撞，变成一对光子时，正电子、负电子、光子的粒子数都变了。
- [2]黄荣彬
- 在化学中，计量‘物质之量’，与在牛顿力学中，计量‘物质之量’，应该是一样的才对。在化学中也使用质量，不能说在物理中‘物质之量’是质量，而在化学中是粒子数。科学的概念在其分支学科中都是相通的。所以，建议把”物质之量“概念划分为物质之质量和物质之粒子数量。
- 博主回复(2013-8-7 06:42)：同意您的看法。
- [1]黄荣彬
- 在相对论的高速条件下，质量可变，质量不守恒，‘物质之量’的概念失去得以存在的条件。
====质量可变，粒子质量可变，粒子数不可变吧？ - 博主回复(2013-8-7 06:40)：谢谢评论！
粒子数也可能改变。
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