能量|如果把一斤盐放进一斤水，最终的结果一定是两斤么？核弹

质量守恒关于“一斤盐放进一斤水，最终的质量是多少”的问题，我们至少要做几个基本的假设：在操作过程中没有任何的水和盐的散失；整个系统是理想系统，系统与外界没有任何物质和能量的交换。如果，基于这两点，那么最终的质量是不会变的。而原因也很简单，那就是质量守恒定律。放盐之前，是一斤水+一斤盐，而放完盐之后，本质上还是一斤水+一斤盐，所有放盐前后并没有任何质量的变化。

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溶解度问题有人可能会提到溶解度的问题，事实上，当一斤盐放入一斤水当中，只有一部分的盐溶解，在室温20℃时，大概100克水最多能溶解36克的氯化钠（食盐的主要成分），那么一斤水能溶解180克盐（1斤=500克），所以整个系统中会剩下320克盐以及680克的食盐水，结果还是1000克，也就是两斤。

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如果室温是变化的上文的讲述是基于“整个系统外界没有任何的物质和能量交换”，也就排除了室温对于系统的影响。那么室温真的会对整个系统造成影响么？

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答案很显然是会的，只不过影响会乎其微。整个影响大概有多小呢？基本上是在小数点后10几位的影响。质量和能量很多人都有一个误区，那就是狭义相对论中的质能方程的相关理论，其实也就是大家熟悉的E=mc^2，是用在核反应中的。这个观念是对于质能方程以及核弹原理的误解。质能方程是1905年由爱因斯坦提出来，而核弹原理则要等到1938年才由几位科学家发表出来，核弹的原理要么是核聚变要么是核裂变，而非质能方程。

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实际上，质能方程具有普适性的，它会出现在方方面面。那这里就涉及到了，这个理论到底说了什么？这就又涉及到了很多人对于质能方程的误解，最常看到的描述是“质量转化为能量”。这误解了爱因斯坦的本意，他想表述的其实是质量和能量其实是一回事，是一个物质的两个面，质量里有能量，能量里有质量。（如果你对这一点有质疑，不妨翻一翻爱因斯坦当年发表的论文，或者找几本大学教材来看看就能很清楚地了解到这一点。）

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为了让你更能理解这个公式的意义，我们可以来做一个比喻。如果你有一份资产，你可以让它兑换成人民币，你也可以把它兑换成美金。这里人民币就好比质量，美金就好比能量，他们之间是可以直接等价的，而汇率就是它们的等价关系。质量和能量的汇率就是c^2，所以才会有E=mc^2。还拿上文中的核弹说事，核弹爆炸不是“质量转化为能量”，本质上是核弹爆炸损失了静止质量，这部分质量以与其等价的能量向外扩散了。如果我们把这部分能量收集起来称重，它其实也是有质量的。

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那这和食盐溶解水有什么关系呢？试想一下，如果外界温度是100度，而整个系统是20度的，如果和外界是隔离的还好，但如果是不隔离的，有能量交换的，之后室温就会影响系统的温度，使得整个系统的温度上升，也就是说，系统吸收了很多外界的能量，通过质能等价关系，我们就很容易得到这么一个结果：外界温度大于系统温度，那么质量就上升了。同样的道理，如果外界的温度是低于整个系统的温度，比如，外界温度是地下30度，而系统温度还是20度，那么系统其实会不断地向外辐射能量，也就是损失了能量，根据质量等价关系，我们就很容易得到这么一个结果：外界温度小于系统温度，那么质量就下降了。

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因此，这里我们要深刻理解质量和能量的关系，之所以我们平时无法理解这个观念，是因为它在宏观低速的世界中体现出来的差异极其小，毕竟有m=E/c^2，任何的能量变化都要除以一个c^2，这可是要除以9*10^16，所以体现在质量的差异常常比我们使用的仪器误差还要小的，所以，我们根本感受不到。物理学家是很喜欢玩“统一”的，他们有个大大梦想是大一统理论，把所有的理论用一个理论统一起来。而在物理学史上能跻身其三的科学家都实现了部分统一，牛顿统一了天上和地下的物理学规律，让我们知道天上和地下用的是一套理论；