中国古代的物质守恒思想

    公元一世纪中国东汉时期唯物主义哲学家王充(27-约97)在《论衡》中指出,“天地不生,故不死;阴阳不生,故不死。”“夫有始者必有终,有终者必有死,唯无始终者乃长生不死”可见,这已相当深刻地阐发了物质不灭思想。而在成书至少不晚于公元三世纪西晋的《列子》中,则有更深刻和精彩的论述。它指出“物损于彼者,盈于此;成于此者,亏于彼”,“往来相接,间不可省(减少)”。这段明确的物质守恒思想,已同十八世纪俄国化学家罗蒙诺索夫的有关论述十分接近,然而在时间上却要早1000年。

    明末清初的哲学家王夫之在《俟解》中,不仅更详细地叙述了焙烧汞的过程中汞并不被消灭的事例;而且以烧松烟制墨的生产过程(即由烧松木到产生浓烟,又由浓烟制取墨料),来补充物质不灭的例子。

    在王夫之的时代,古代哲学思想中的元气说发展到思辨的高峰。这种唯物主义的元气说认为,宇宙天地和世界万物都是由“气”构成的。“气”希微无形,人眼察觉不到,但又充满宇宙太空。元气还处在不停的运动状态之中,它的聚集生成万物,而万物的离散又成为元气。由于元气的运动,由于元气中阴与阳两种属性的矛盾冲突,从而构成了宇宙万物及其运动的多样性。
  王夫之以元气说的哲学推测为思想依据,又从生活实践的观察、或有可能从定性的实验观察中得到了物质不生不灭的思想。他讲道:“车薪之火,一烈已尽,而为焰,为烟,为烬。木者仍归木,水者仍归水,土者仍归土,特希微而人不见尔。一甑之炊,湿热之气,蓬蓬勃勃,必有所归;若盦盖严密,则郁而不散。汞见火则飞,不知何往,而究归于地。有形者且然。况其絪缊不可象者乎!未尝有辛勤岁月之积,一旦悉化为乌有,明矣。”“傥如散尽无余之说,则此太极浑沦之内,何处为其翕受消归之府乎?又云造化日新而不用其故,则此太虚之内,亦何从得此无尽之储,以终古趋于灭而不匮邪?”(《张子正蒙注·太和篇》)

  王夫之在关于物质和运动关系的论述中认为世界是物质的,而物质是永恒运动着的。他说:“虚空即气,气则动者也”(《张子正蒙注·参两篇》)。他认为由于物质元气包含有阴阳两个相异的对立面,因阴阳“交感”,元气便产生了无穷无尽的运动变化。他还说:“太虚者,本动者也,动以入动,不息不滞”(《周易外传·系辞下传》第五章)。他反对“废然之静”,指出:“静者静动,非不动也”(《思问录·内篇》),表述了运动的绝对性和静止的相对性。基于这种关系,明确地指出:“有往来而无死生,往者屈也,来者伸也,则有屈伸而无增减,屈者固有其屈以求伸,岂消灭而必无之谓哉!”(《周易外传·系辞下传》第六章)“故曰往来,曰屈伸,曰聚散,曰幽明,而不曰生灭。”(《张子正蒙注·太和篇》)在这里,“往”、“来”、“屈”、“伸”、“聚散”与“幽明”,都是古代人关于物质运动形态的看法。王夫之以此说明物质运动只有不同形式之间的相互转化、而没有数量上的增加和减少的思想,当无疑义。
  王夫之的著作,除文史外,主要是哲学著作。他的物质和运动守恒思想也是一种思辨性的论述。

    物质守恒资料

    1.早期的“质量守恒定律”(质能关系之前)

    在化学反应中,参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律(law of conservation of mass)。在任何与周围隔绝的体系中,不论发生何种变化或过程,其总质量始终保持不变。或者说,任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质,只是改变了物质的原有形态或结构,所以该定律又称物质不灭定律。后来演变成为了自然界普遍存在的基本定律之一。

    化学反应的过程,就是参加反应的各物质(反应物)的原子,重新组合而生成其他物质的过程。在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子的质量也没有改变。

    2.“能量守恒定律”

    3.爱因斯坦的“质能关系”

    4.“信息守恒”

    爱因斯坦博士有一个公式:能量=质量*光速的平方。在这里,质量完全泯灭,转化为能量。我们是不是可以这么说,在打开时光隧道的时候,我们这个空间会和另一个空间进行物质能量交换,如果一个人经过时光隧道到了另一个空间,那么另一个空间就会将大量的能量抛射到这个空间。

    质量守恒定律简解

    自然界的基本定律之一。在任何与周围隔绝的物质系统(孤立系统)中,不论发生何种变化或过程,其总质量保持不变。18世纪时法国化学家拉瓦锡从实验上推翻了燃素说之后,这一定律始得公认。20世纪初以来,发现高速运动物体的质量随其运动速度而变化,又发现实物和场可以互相转化,因而应按质能关系考虑场的质量。质量概念的发展使质量守恒原理也有了新的发展,质量守恒和能量守恒两条定律通过质能关系合并为一条守恒定律,即质量和能量守恒定律。(简称质能守恒定律)

    质量守恒定律

    概念

    质量守恒定律指的是一个系统质量的改变总是等于该系统输入和输出质量的差值。质量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一。它表明质量既不会被创生,也不会被消灭,而只会从一种物质转移到为另一种物质,总量保持不变。

   质量守恒定律包括——

    物理变化质量守恒

    物理变化中不论物体的形状、状态、位置如何变化,所蕴含的质量不变;物体分裂成几个部分时,各部分质量之和等于原物体质量。当物体加减速运动时,动质量会变化,但是静止质量恒定不变。

    化学反应质量守恒

    化学反应因没有原子变化,质量总是守恒的(无论是动质量还是静质量)。化学反应中的质量守恒包括原子守恒、电荷守恒、元素守恒等几个方面。

    核反应的质量守恒

    核反应由于有原子变化,因此静质量是不守恒的,有质量亏损,服从质能方程,这也是核武器的理论原理。但核反应在相对论中,其动质量也是守恒的。


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