能量守恒定律的疑问

2024-12-15 19:55:46
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回答1:

对的,能量守恒定律在宏观世界是成立的!

但是在微观世界则不完全成立,海森堡的不确定性原理指出能量与时间的不确定性,ΔE·Δt≥h/4π,h=6.626×10^(-34)Js,是普朗克常量;π是圆周率。

也就是说,在一个确定的时间范畴内,能量允许有一个不确定度,说得再清楚点就是在这个时间段内,能量可以不守恒!

1936年,日本核物理学家汤川秀树提出重要的介子场论;该结论现以被证实。其中心思想就是在高能n-p散射(即中子和质子的高速碰撞)过程中,碰撞相互作用力的传递粒子是介子,也就是现在人们熟知的π介子。

在散射碰撞的那个作用时间段内,介子的产生几乎是凭空出现的,在这个时间段中,能量不守恒!但是,把感兴时间放大,避过这个时间区域,则能量仍然是守恒的,满足动量守恒定律。产生这个现象的原因就是能量不确定度,ΔE·Δt≥h/4π。

而在现代核物理学中,γ衰变讨论原子核能级的时候,这个能级也并不是单一的一条线,而是一个能量带,说简单点就是这些原子核的能级的能量不是精确的某一个值,而是一个值域范围。由此也引起了核的寿命的不同,ΔE·Δt≥h/4π。

★不过,你问的最早的能量的起源,这可能是由于宇宙大爆炸的时候,质量能量相互转化形成的,爆炸之时,宇宙由一个质量、密度都无穷大的点突然炸开,质能转化E=mc²。也就是说,在整个宇宙当中,如果不去追寻一个很小的时间范围,在一个大的时间段里,质量能量联合守恒成立。

回答2:

1.经典理论中的确是能量守恒的,但是在量子力学中,能量守恒已经被打破了。由不确定定理可以导出在极短的时间内有很小的能量不守恒。这一点已经被实验证实,并且已经推导出了很多实用性的结果,如确定了粒子间的核力。

2.现在宇宙学还不完善,很多都是一种猜想。有一种看法是,宇宙大爆炸的瞬间开始,能量开始分化,产生正能量和负能量。正能量就是我们平常看到的,正能量同时继续变为正物质。负能量也一样会变为负物质,但是很微妙的是,正负能量变为正负物质的过程、成分、比例不一样,导致它们不会湮灭。

3.其实现在很多看似正确的定理,在相对论、量子理论,尤其是量子理论中都不再适用。它们都有一定程度的打破。比如说任何物体不能超过光速这个定理,在量子理论中,是不成立的。

回答3:

宏观方面正确。微观方面,质量与能量还可以相互转化。在相对论中,物体同时具有物质的形式和能量的形式。
欧洲的粒子对撞机就是最好的解释。