自耦合的确体现出了惯性的性质

来源: 于 2011-04-17 08:30:21 [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读：次

谁能告诉我质量到底是什么？

1楼

本人理学硕士，没有读过理论物理的请谨慎讨论。


现在一般有三种定义：

1 描述物体所含物质的多少的量；

2 阻碍物体运动的原因；

3 使物体产生吸引力的原因。


对于定义1，物质的多少跟质量有什么关系？等质量的电子与中子，它们质量相等，但包含的不同物质并不相同。

对于定义2，对于相同的作用力，作用在质量大的物体上，其运动状态改变得较慢，因为它含有较多的物质，平均到单位物质上的力就小。这常常是我们高中的定义。

对于定义3，质量与质量的相互作用是一个完备的理论么？为什么有质量的物体就要相互吸引，还是存在更本质的东西呢？
如果要用广义相对论进行解释，那么引力外的其他作用力，以及量子力学如何解释？

物质与物质的相互作用的本质是什么？力？电磁波？场？有质量的物体本质上是如何与场进行作用的？

如果你用广义相对论解释我的问题，那么我的问题是质量与空间之间的作用的本质是什么？这种质量与空间之间的作用如果也算是场的话，空间为什么因为受到这种场的作用就发生度规张量的变化？
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2楼

我想了好几天也想不出答案，当然我知道这可能没有答案。

越来越觉得空间是一种物质，那么它可能象以太那样，并且是有限的。
 

3楼

第一，如果you是理学硕士，还纠结这么没意义的问题~~~~~真的很无语。
第二，假设质量有明确的定义，那他一定在经典力学中，退化到头两条，在GR中满足你上面那第三条，而且要使在GR重整化的时候不要被发散项的融入而干扰。优雅地表达为统一场论核心某个函数的展开系数。
所以有了这个定义，你就无坚不摧了。解决了统一理论的核心问题。
可能吗？同学，洗洗睡吧。
 

4楼

物体惯性的量度
 

5楼

从你的过往发言看，我猜乃是数学系硕士。。。。。。。。。。。。。。。。
也算理学吧。。。。。。。。。。。。。。。
 

6楼

我无语，楼主，这个问题太简单了！所谓质量，就是产品品质的好坏，比如说：中国奶粉质量很差，说的就是产品品质不好
 

7楼

回复：5楼
理论物理专业
 

8楼

读过广义相对论的人都知道，这个思考就是小爱同学研究广义相对论的出发点之一，可是他把引力质量变为对空间的作用，可是质量的本质是什么并没有做进一步的研究
 

9楼

回复：8楼

这是一个难题, 至今无解. 值得想, 但别想太多, 因为会让人发疯.
 

10楼

我没读过理论物理，我表示很谨慎
 

211.137.211.*

11楼

相论就有，质量就是能量，是能量相对静止时称为质量，不静止就没有质量。力是能量的变量差。引力是负变能量，斥力是增变能量。
 

123.191.11.*

12楼

质量=m/T
 

13楼

回到感知的基础,有或没有,0或1
质为物体存在的形式,量为物体存在的多少
还有别拿个硕士来唬人,你就是个院士说不出个道理也没人鸟你
以上看不懂的可以当作是小学生发言,继续你的硕士大梦
 

14楼

你要想弄清这个问题概念我告诉你一个办法：你先弄清什么是物质。
 

15楼

回复：3楼
这不是无意义的问题。那里面水很深很深。
 

16楼

自从量子力学以来主流学界持这样一种态度：不能测量的东西无意义

质量可以通过惯性来测量，所以在此基础上再去追问质量是什么就没有意义了
 

17楼

楼主大概还没有完全读完关于质量的全部描述。
 

18楼

这个很深奥,至今无解.= =,

课堂上老师告诉我们质量是描述物体的惯性的物理量。     

质量是决定物体受力时运动状态变化难易程度的物理量.

爱因斯坦说,能量和质量是等价的,可以互相转换(质能方程)

阻碍物体运动的原因,好像爱因斯坦那个m=m0/根号下1-v方/c方(公式打不出来,应该差不多),可以说明,v不能达到c,不然就没意义了.所以m0要等于0,光子的静止质量m0=0，因此其速度可以达到光速.



我知道的就这些了.蹲墙角画圈圈.
 

19楼

　　这个问题是典型的看上去很简单但实际上无解（至少目前）的物理问题之一。
　　当然，从唯像与实证角度出发的话，这个问题不是问题，不需要回答。
　　但凡能给出的貌似不错的定义最后都会陷入各种困境，包括技术困境。
　　就说最早的“物质的量”的定义吧，事实上就是一个完全没有可操作性的定义。
　　而惯性的定义虽然好，但在质量的主动面与被动面统一以后却也让人感到很苦恼。这点在经典领域也许还行，我们可以给予质量许多几何的属性描述。但在量子理论中，这个就非常让人苦恼了，因为它还多了“场自耦合”的性质，这个是在经典中所不具备的。
　　有意思的是，量子场论中的“物质场”是什么也是一个很典型的看上去简单但无解的问题。描述物质的场，比如自旋场，和描述相互作用的场（规范场）是截然不同的，后者的几何意味很明显，前者则不是那么明显（当然，在规范理论中可以给出一个纯几何解释，不过依旧不完整）。因而，在这里物质的场的质量表象出的“自耦合”效应是一件很有意思的事情——这个和规范场中还不相同。
　　当然，在现代的场论中，所有的质量，无论是非阿贝尔的规范场质量还是非规范场的物质场质量，都可以从Higgs机制中鼓捣出来。这么一来，质量的角色又发生了变化，其“场的自耦合效应”的特色又被冲淡，更多的是体现出了物质场与Higgs场的耦合。更让人要命的是，这个质量还是会跑动的——当然，跑动本身并不可怕，何况裸质量是不跑的。但这也让人对质量的准确内涵有了新的挖掘兴趣。
　　总之，在考虑了量子理论以后，质量的定义是非常模糊不清的，其角色从“物质的量的多少”到“衡量惯性的强弱”到“产生引力的能力与被引力影响的能力”（GR中与第二个角色统一）再到“场的自耦合强度”再到“与Higgs场的耦合强度”最后到“弦/膜的张力”，这一路的身份角色变化可以看出人们对质量的思考是在不断发生改变的，而且，最后我们现在手头上所有的质量的定义是否是真正的定义也不清楚——比如研究Loop的人恐怕不会赞同String张力的解释。
　　因而，质量是什么这个话题并不容易回答，事实上到现在也没一个非常好非常能扛住考验的回答。
　　相似的还有“什么是量子化”、“什么是态塌缩”这样的问题。
　　当然，说不定现在还真出现了一个大家都公认的解释，而且能扛住所有考验，那就也是一件很值得人学习的事情了。
 

20楼

回复：19楼

我再来补充一个. 在薛丁格方程里, 质量的倒数正比於色散系数 -hbar^2/2m. 这里我之所以称 -hbar^2/2m 为色散系数, 是因为若将薛丁格方程与扩散方程做类比, 可将自由单粒子薛丁格方程视为虚时间的扩散方程或是虚扩散系数的扩散方程.
 

21楼

色散系数越大, 量子性 (或波动性) 越明显, 波包越容易散开来.
 

22楼

20楼：
　　这里主要是体现了质量的“色散关系”的性质。质量反应了粒子与波包的色散性质。在场论中就体现为“自耦合”。
 

23楼

回复：22楼

嗯, 谢谢 !
 

24楼

我只知道什么黑格斯能和一些粒子耦合.= =.
没学问的人路过.
 

25楼

这个问题还没结束啊……
姐说下刚才PIPI老师提到色散，其实导致波函数色散的就是质量，因为没质量的情况下场：∂_α∂^αf=0，g_μv=(-1,1,1,1),由这一关系易得所有频率的波的波速都是一样的，所以毛有色散，但是有质量的情况下，由于质量项的加入，不同频率波波速开始出现差异，因而就产生了色散，但其实这的根本是什么？更明显一些，假如存在相互作用，质量在阻碍相互作用对波场运动状态的改变，这就是质量的惯性性质，也就是场的自耦合性质。或者，可以解释为，质量维系相互作用与运动的枢纽，运动的本质是时空的，所以，质量就成了连接相互作用与时空的枢纽。如果把相互作用看成是时空底流形上展开的一个附加的结构，那么质量就是连接这个附加结构流形与时空流形的映射，这两个流形由等效原理要求，应该是局部微分同胚的。因此质量就是一种维系某种关系的存在，某个流形与其微分同胚的附加结构的“锁链”关系。用辩证法的观点，正因为有质量，所以这种关系才能存在，反之正因为这种关系才使得质量成为可能。
困死………………姐睡觉去了
PS：之所以说LZ的问题是无意义的，是因为LZ还停留在GR上，所以姐就顺着他的思路跟他说一下……
 

221.200.170.*

26楼

如果你们不相信质量=m/T,那么你们也就永远说不清质量是怎么回事了。
 

27楼

　　自耦合的确体现出了惯性的性质，当质量却未必就是联系相互作用与时空的枢纽。
　　力荷链接了相互作用与场，而质量链接了场与场的运动，同时也链接了时空。但问题是，没有力荷的话，光有质量并不能将相互作用与时空链接起来。也就是说，链接相互作用与时空的是两个：力荷与质量。而且，这种链接是挺弱的，因为说“运动的本质是时空”并不完全合适。当然咯，无论从规范场论还是从紧致额外维来看，相互作用与时空都是链接在一起的。
　　更细致一点，在不考虑时空弯曲这个情况的情况下，相互作用通过力荷作用于物质之上，然后通过质量引起物质的运动状态改变，显然这里体现了物质的两个不同的特性：产生与接受相互作用的能力，以及维持运动状态的能力。这两者是分开的，因而不能直接将质量看作相互作用与时空的链接枢纽。
　　而且，事实上，对于质量为零的无色散场，也是存在相互作用的，这里质量的枢纽作用那个就体现得很不明显了。
　　当然，如果是站在KK理论为基础的M理论的立场上来看，力荷与质量倒是可以统一在一起。

　　另外，相互作用这种附加结构作为一个流形是否与时空底流形微分同胚？这个我想是不成立的吧。比如电磁相互作用可以看做R/Z的结构，和R^4恐怕不能微分同胚。所以，不知LS这一句究竟是何指。
 

28楼

回复：27楼
LS，姐那时已经接近nc了……所以就说“微分同胚”…不想被人发现…唉……这个问题很大。从场论看，质量内涵很丰富，想讨论单独开贴说吧……估计也说不清楚。力荷与质量的根本差别还是流形的区别……确实是先由力荷引起附加结构的弯曲，然后作为质量的属性，改变了运动状态。你的说法更细致。
不知我说的对不对，毕竟场论是自学的……汗一个。
 

30楼

质量是能量-动量四维矢量构成的不变量。
 

32楼

好深奥啊，看了一些有些茅塞顿开，又看了一些又很纠结