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国际千克原器为什么会减少质量

admin

1. 千克的定义——速度与质量的关系:

长度的单位米是通过光速定义的,相应的,时间的单位秒也是基于光速定义的。基于这一逻辑,可以推测质量的单位或许也能通过速度来定义。那么,如何定义呢?

2. 质量的起源与速度:

质量的起源是速度,它的大小取决于物体内部和外部的速度总和。不论物体的体积大小,只要它们的内部和外部速度总和相等,它们的质量就相等。理论上,一个电子的质量也可以等于1千克。

3. 理论推断:

正、负电荷绕转的电子是构成物质独立存在的最小微粒。质量和速度成正比,比例常数是k=4.2×10^-45。这可以表示为m=k×v。如果m=1千克,则v=2.38×10^44米/秒。这意味着,如果一个电子的速度能达到这个数值,它的质量就是1千克。

4. 物质内部电子速度的限制:

然而,从理论推算来看,物质内部的电子速度并不能达到2.38×10^44秒^-1(实际在2.13×10^14秒^-1左右)。因此,何种微粒内部、外部速度和能达到这个数值——2.38×10^44秒^-1,其质量就是1千克。

5. 国际千克原器的质量变化:

这一理论可以轻松解释为何有118年历史、由纯铂和铱合金铸造的国际千克原器减轻了大约50微克。