伤感对白的快手故事:中子质量为什么大于质子与电子质量之和??

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/29 10:32:27
质子与电子在一定条件下能结合成中子,好象还同时生成中微子.那为什么中子的质量反而大于质子与电子质量之和呢?
还有,质子在与电子结合成中子的过程中,伴随着怎样的能量和质量的变化?
啊,对了,最后问一下,这一过程符合质量可加性原则吗?
谢谢各位!这个关系我大体弄清楚了,还有一些不明白,就是质量可加性原则适用范围是什么,可用于动质量相加吗?还有,我的问题里指的是静止质量,虽说质量和能量是一回事,但中子的静止质量确实是大于质子与电子的静止质量之和(1.67496*10^-27kg>1.67265*10^-27kg + 0.910954*10^-30kg),是能量变成了实实在在的物质了
吗?要不就是这个结合生成的中子和原装的中子有什么不同?

质量相加是总质量相加,不是静止质量,相对论中的质量是跟速度有关系的

m=m_0/√(1-v^2/c^2)

m_0是静止质量,可以看到,速度越大,质量也越大。

粒子表里列的都是粒子的静止质量,这个粒子关于质量相加是这样子的,

质子的静止质量除以√(1-v(p)^2/c^2)+电子的静止质量除以√(1-v(e)^2/c^2)=中子的静止质量除以√(1-v(e)^2/c^2)+中微子的能量除以光速的平方(相当于中微子的质量)。

这个过程中总的质量跟能量都是守恒的。

一个自由粒子的能量有静止的能量和所谓的动能,静止的能量就是静止质量乘以光速的平方,动能就是总能量减去粒子的静止能量。

粒子的总能量等于上面所说的跟速度有关的质量乘以光速的平方:

E=m_0*c^2/√(1-v^2/c^2)=√(p^2c^2+m_0^2c^4)

减去静止能量m_0*c^2就是粒子的动能,当速度相对于光速很小的时候,动能近似的等于牛顿力学中的动能:

T=E-m_0*c^2=(1/2m_0)*v^2

高速的情况这个近似就不适用了。

关于能量守恒,其实你看一下公式,跟质量守恒其实是一回事,因为能量就等于质量(跟速度有关)乘以光速的平方。

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它们结合时多了"核束缚能".
只能这么略讲一下了.

在质子与电子的结合过程中,外界必须为其提供巨大的能量。根据能量守恒定律,外界提供的能量在结合过程中转移到了中子中,于是,中子的能量要大于质子合电子的能量之和。根据爱因斯坦的著名方程E=MC^2可以知道,质量和能量其实一个概念,所以能量增加就等于是质量增加。
有人会问在常规世界中为什么没说能量增加=质量增加。这是因为我们所熟悉的世界是一个低能量世界,能量的改变并不足以让我们测出其质量的改变。而质子和电子结合的过程是一个高能过程,所以说能量改变=质量改变。

发生的反应为核反应,质子与电子反应生成中子时,有能量的吸收。根据爱因斯坦的质能方程,能量转化为质量,所以中子的质量反而大于质子跟电子的质量。而中微子的质量是可以忽略的。所以说质量不能简单相加。