一斤鹽加在一斤水里，總共會有多少斤鹽水？

有人會說肯定是兩斤，根據(jù)質(zhì)量守恒，質(zhì)量不會憑空消失，也不會憑空產(chǎn)生，鹽和水不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，沒有氣體生成，那么總質(zhì)量是兩斤。

這樣說不完全對，因為問的是鹽水的質(zhì)量，不是整體。

其次，也沒有說在哪里兌鹽水，萬一，在愛因斯坦假設(shè)的時空隧道里呢？

鹽溶于水

鹽與水與鹽水

根據(jù)質(zhì)量守恒定律，一斤鹽和一斤水混合，總質(zhì)量是兩斤這無可厚非，但是得到的鹽水不一定是兩斤。

首先我們得明白，鹽水的質(zhì)量與放多少鹽無關(guān)，與溶解在水里的鹽有關(guān)。

我們來看看鹽在水中的溶解度，20℃的時候，鹽在水里的溶解度是36g/100g，即100克水里只能溶解36克鹽。

一斤等于500克，一兩等于50克，一錢等于5克。

20℃的時候只能溶解180克的鹽，剩下的320克鹽會沉在水底。

一斤重的鹽

如果我們連同整個燒杯一起稱重，那么自然是兩斤，可是只測量鹽水的質(zhì)量，應(yīng)該只有一斤三兩六錢。

如果我們加熱水，讓鹽的溶解度上升，到100℃水沸騰，鹽的溶解度為40g/100g，即100克開水里面溶解40克鹽，忽略掉水蒸氣蒸發(fā)，這一斤水溶解的鹽有200克，此時的鹽水重量是一斤四兩。

我們知道標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，再怎么燒都只有這個溫度。

所以正常情況下，鹽水的極限可能就是一斤四兩。

鹽水是透明的

當(dāng)然我們可以增大壓強(qiáng)，增加水的沸點(diǎn)，讓它達(dá)到極限的374℃，說不定可以得到2斤的鹽水。

以上所說的鹽，指的是食用鹽氯化鈉，在化學(xué)上，鹽是一個大類，不單單只有氯化鈉一種。

如果我們使用的鹽名字叫硫化鋁，將它放進(jìn)一斤水里面，二者會發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁和硫化氫。

硫化氫是氣體，就是我們常說的臭雞蛋味道，它會逃逸到空氣中，最后稱重，這個時候的總質(zhì)量也不是兩斤。

水標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸騰

況且，這個實驗沒有說在哪里溶解鹽，萬一是在愛因斯坦的狹義相對論環(huán)境中呢？

我們以氯化鈉為例，在它溶解到水中后，水里會出現(xiàn)鈉離子與氯離子，它們在水中自由運(yùn)動。

如果這些離子的運(yùn)動速度達(dá)到了光速，可能這杯鹽水就不再是我們認(rèn)識的鹽水。

鈉離子和氯離子

質(zhì)量與能量

人類歷史上最強(qiáng)大的能量，來自最小的原子，而它產(chǎn)生的能量來自它自身的質(zhì)量和速度。

在宏觀物理中，質(zhì)量是質(zhì)量、能量是能量，它們二者沒有關(guān)系，而且質(zhì)量是不變的。

這是因為在宏觀情況下，我們?nèi)庋勰芸吹降囊磺校?strong>運(yùn)動速度太慢了。

愛因斯坦將人類的視角調(diào)整到了另一個維度，當(dāng)物體的運(yùn)動速度達(dá)到光速的情況下，它產(chǎn)生的能量是質(zhì)量與光速平方的乘積。

質(zhì)能方程

即便是我們?nèi)庋劭床灰姷脑?，也?strong>產(chǎn)生巨大的能量。

如果這杯鹽水是在相對論的世界里，鹽水里面的水分子、鈉離子、氯離子以光速運(yùn)動，這杯鹽水或許就不是咸那么簡單了，它是直接炸了！

鹽水產(chǎn)生的能量，或許能夠炸毀整個地球，這不是鹽水，而是“鹽子彈”！

根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程可以得出質(zhì)量與速度的關(guān)系，運(yùn)動速度越大，質(zhì)量就會越大。

質(zhì)量會在光速運(yùn)動的時候具有巨大能量

如果將這杯鹽水放入正在光速飛行的飛船中，那么它的總質(zhì)量就不是兩斤了，而是無窮大，這種情況理論上是不存在的。

綜上所述，如果不是在地球自然情況下，而是在速度非常大的情況下，鹽和水的總質(zhì)量不可能是兩斤，反而會大于兩斤，速度越大，鹽與水的總質(zhì)量就越大。

因此，如果不把鹽與水相容的條件說清楚，整個鹽與水組成的體系很有可能無法遵守兩斤的恒定。

這也是物理的神奇，不同條件下，事情會超過人們的認(rèn)知。

就像量子物理學(xué)家、哥本哈根學(xué)派奠基人玻爾所說，如果一個人聽完量子物理不生氣，那說明沒聽懂，因為物理有的時候就是顛覆人類經(jīng)驗的。

玻爾和愛因斯坦

不可思議的物理世界

鹽溶于水是物理變化，不會誕生新的物質(zhì)，遵守質(zhì)量守恒定律，這是宏觀物理告訴我們的。

但是換一個體系，這些統(tǒng)統(tǒng)都不成立，比如鹽水毀滅世界、鹽水質(zhì)量超越地球。

人類最初對物理的認(rèn)識來源于生活中的經(jīng)驗總結(jié)，這其中很有可能出現(xiàn)一定的誤差。

比如人們會認(rèn)為一個物體只存在一種狀態(tài)，不可能呈現(xiàn)兩種狀態(tài)，它是什么就是什么。

常溫下的鹽和水

然而量子物理學(xué)家告訴人們，之所以人們認(rèn)為一個事物只有一種情況，是因為人們的眼睛已經(jīng)看到了，看到了所以就可以確定狀態(tài)。

如果將一只貓放入密閉空間，里面準(zhǔn)備一瓶毒藥，再放入放射性元素。

放射性元素有概率發(fā)生衰變，產(chǎn)生的輻射打碎毒藥，將貓毒死；也有可能放射性元素相安無事，所以貓也沒有任何危險。

在沒有打開密閉空間的情況下，貓既是活的也是死的，就出現(xiàn)了“半死不活”的狀態(tài)。

薛定諤的貓

這就是量子物理中著名的薛定諤的貓，直到現(xiàn)在，人們還在為了這只“生死不明”的貓爭論。

就像量子物理已經(jīng)誕生了100多年，卻依然有很多人認(rèn)為它不是物理問題，而是哲學(xué)。

這也折射出了宏觀條件對量子物理的局限，或許很多量子物理的問題是沒辦法在宏觀環(huán)境下解決的。

或許關(guān)于量子物理的爭論會在未來的某一天得到解決，就像禁錮了物理世界2000余年的舊理論，被后世的物理學(xué)家們一一打破。

量子物理代表人物

物理的歷史

今天的物理研究包括四個研究領(lǐng)域：凝聚態(tài)物理，也就是我們常說的宏觀物理，經(jīng)典物理；原子、分子和光學(xué)物理，介于宏觀與量子之間；高能/粒子物理，也就是所謂的粒子碰撞、核聚變與裂變等；天體物理，也就是天文學(xué)。

這其中，宏觀物理脫胎于哲學(xué)，天文物理脫胎于占星術(shù)，微觀物理是近代才興起的，可見物理大廈也不是一朝一夕就建好的，它足足跨越了2000多年，期間走過很多岔路。

物理公式們

比如亞里士多德認(rèn)為，物體運(yùn)動是因為提供了力，沒有力的物體就不會運(yùn)動。

但是牛頓用第一定律否定了亞里士多德的說法，在牛頓的理論中，如果一個物體沒有受力，它會靜止或者做勻速直線運(yùn)動。

比如慣性，如果我們在一個沒有阻力的情況下，撤掉了外力，那么物體會沿著之前運(yùn)動的軌跡做勻速直線運(yùn)動。

亞里士多德這么認(rèn)為，是因為真實的情況下是有阻力的，所以物體最后都會停下來。

亞里士多德

亞里士多德還認(rèn)為地球是宇宙的中心，這一條理論被奉為圭臬，禁錮了當(dāng)時天文物理的發(fā)展。

伽利略因為支持日心說，70多歲的時候還被抓去坐牢，最后在軟禁中走完了自己生命。

當(dāng)然這不是伽利略第一次反對亞里士多德的學(xué)說，他還認(rèn)為自由落體與物體的質(zhì)量沒有關(guān)系，這與亞里士多德所說的質(zhì)量大的物體下落速度更快相悖。

近代物理奠基人伽利略

和慣性原理一樣，亞里士多德這么說，是因為現(xiàn)實中有空氣阻力，物體下落的速度與質(zhì)量、形狀有關(guān)。

伽利略所說的自由落體是忽略空氣阻力的，因此下落速度與質(zhì)量沒有關(guān)系。

如果是2000多年前，人們可能會為了驗證一斤鹽溶于一斤水有多重，使用工具稱重，最后得出它們的總質(zhì)量是兩斤，但是鹽水沒有兩斤的結(jié)論。

實驗室測量質(zhì)量的天平

但是他們無論如何也無法得出，鹽水的質(zhì)量可能會無窮大，因為那個時候的他們不知道質(zhì)量與能量還有關(guān)系。