物理問題: 能量是物質嗎?

請教大家: 能量是物質嗎?

這是我家女兒問我的問題，我的物理不行，上網找答案，看到落落長的一堆資訊，看不出來答案是什麼

https://www.youtube.com/watch?v=q74suqg5pCk

我讓小女看這個英文影片，試圖看能否找到答案。他看完後，回說影片內容他懂，但依舊無確切答案

請教BBH版的物理達人們，如果您知道答案，請用淺簡的說明(因為我的物理差，怕無法理解)

(小女無法問學校的老師，因為老師在課堂上說能量是物質，小女質疑這個說法，於是我們一起找答案)

 

另一個問題，是他以前問過我的: 放屁是否也是作用力與反作用力?(這個問題應該很難在書籍找到答案)

謝謝大家。

推

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我昨晚跟好朋友討論了這個問題, (他主修物理和數學,現在是UCB的博士生),

他的回答是,能量是物質,這也就是愛因斯坦說的質能等價 E = mc² ,最簡單的例子是-透過了核聚變 (nuclear fusion)太陽能將物質轉換成能量.

Simplest example is that the sun converts matter to energy via nuclear fusion;

it's just key that they can be changed into one another.

謝謝您。我的女兒問我的時候，她說她知道愛因斯坦的那個公式，也知道可以轉換，她比較不明白的是

他認為每樣東西都有個定義，能量是否符合"物質"的定義。我會將您的答案給他。非常感激您費心幫我找答案。

 

我相信您是很好的老師，能當您的學生是福氣。(您不隨便公開學生的作文，讓我極有印象。我家女兒幼稚園和小學時，除了老師外，班上還有個助理，有一次，我們問助理女兒在學校的表現是否還ok,助理馬上回答，他菲老師，不能隨便評論任何學生，我聽到這個回答時，有點驚訝，後來發現，即使是老師，也不會公開評論學生的成績或行為)

再次謝謝您

 

能量是物質嗎?

不知道您小女現在是什麼階段的學生

如果是讀國中

這個問題的答案是:不是

因為

如果從國中對物質的定義來說:

凡是佔有空間,具有質量的東西,就是物質

這是國二上理化第二章開宗明義所講的第一個定義

上面這個定義,用在解題上

重點在於質量

因為"質量"是比較好判斷的依據

==>到底是不是物質,就看他具不具有質量來判斷,是最簡單的判斷方式

簡單舉個例子,我是這樣告訴學生的:

你有被"電"K到過嗎? 電具有質量嗎? 那電是物質還是能量,應該很清楚了吧?

那光是物質嗎?中午太陽光很強,所以中午大家都被"釘"在馬路上起不來,直到傍晚才可以勉強起身是嗎?光是能量還是物質,以國中這個階段的定義,應該很清楚了吧?

至於E=mC^2

是告訴你

能量與質量可以互相轉換

但兩個可以互相轉換的東西是不是就是同一種東西

我抱持懷疑的態度

如果兩者是同一個東西

那為何兩者的單位卻不相同?

一個是公斤,一個是焦耳

你會因為:1台斤的米=280元

就認為米就是錢嗎?

你晚餐會嗑一碗裝滿5元的硬幣嗎?

所以我很懷疑

您小女可能目前讀的是博士班

博士班的老師有更高深的見解

那就不是我所知的範圍

但以國中的程度來說

這兩者並不相同

講更實際一點

這在考試是拿不到分數的

至於放屁是不是作用力與反作用力

以國中的程度來說

這答案是:是

舉個簡單例子:

火箭就是靠燃燒燃料噴出氣體的反作用力前進的

那個氣體就是您小女所說的屁

所以如果您小女的屁夠力的話

說不定登上月球的第一個華人

就是您小女!!

跟您小女開開玩笑

還請見諒!!

希望以上有解答您小女的問題

您小女很不錯

還會思考問題提出質疑

這在一般照單全收的填鴨式教育中

顯得難能可貴的與眾不同!!

不用上月球啦

開車時若要放屁得要雙手扶穩方向盤，屁股微微抬起才容易順利排氣，這樣解釋作用力與反作用力小孩就懂了啦 ！

stevenchen您好

謝謝您。您完全說中小女心中的疑問，他是國中生。他的認知是

物質定義是具有質量(mass)，體積他倒是沒有聯想到，他想到的是電子、質子、中子，具有電子質子中子就具有質量(不知道他這項認知是否正確?)

E=mC^2是他最常得到的答案，他的疑問正如同您說的，這個公式能解釋的是A能轉換成B，無法解釋A=B。因此用這個公式很難說服他能量是物質

昨天，看到Kelly老師的回答後，他突然想到他爸爸告訴過他，光是有質量的，他自己上網找了這個影片

https://www.youtube.com/watch?v=IXxZRZxafEQ

但是我催促他先去做完功課，影片他只有看了前三十幾秒左右，即使如此，她找到一個重點，影片中提及的Particle，既然是particle他覺得應該就具有質量。基於particle，小女自行推斷，光是能量且證明光具有質量，那麼能量是物質就說得通了。然後她又好奇了，光也是波，聲波也是波，以此推，假設光(光波)是物質，聲波是否也是物質? 他開始想去找解答

 

至於作用力與反作用力，他是看了台灣的影片(這個系列的影片很有趣，很適合小朋友觀看)

https://www.youtube.com/watch?v=Qabgq3TTkWk

他想起小學中低年級時(看上述影片當時是小六)，學校讓用紙等簡單工具他們做了一樣玩具:氣球船，氣球吹氣鬆開，氣往後船會往前進，他那時候還不懂作用力與反作用力，只是因為自己做的玩具，雖然很簡單，他卻是很興奮很開心，小六看了這個影片時，不小心排氣了(放屁)，他聯想到那個她做過的小船，因此提出這個問題

 

前不久，他問了他爸爸一個問題，他爸爸答不出來。因為他們交談語言是希伯來語，我能聽得的極少，感覺上好像是跟磁鐵有關，我下次問問看他的問題是什麼

 

小女不見得對物理很有興趣(他們課程安排和台灣不同，現在是國一，自然科學目前教的是物質)，甚至到目前為止他覺得物理有點無趣，他提問單純是好奇。他們現在學的也僅是基本概念，不是什麼複雜的計算，考試考題偏簡單，很多小朋友拿滿分。(如果拿台灣的考題去考他們，他們不見得答得出來)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

這部影片真的很不錯！國一生就會自己推理問題和找尋答案，真不簡單！

如果看完影片，就會發現這是量子力學的範圍。查一下維基百科: 光在靜止時質量為零，運動時質量<1×10−18 eV/c2，而可見光不可能靜止，不然就射不進我們的眼睛，因此運動中的光具有質量，屬於物質。

聲音不是物質，聲波是物質震動透過介質傳送產生的能量。光波跟聲波最大的不同是前者屬於電磁波，後者屬於力學波。這剛好是國二現在理化範圍。

ps. 班門弄斧一番，還請Stevenchen老師指正~

補充一下:

回到"能量是物質嗎？"的問題，如果國中的女兒提問，我會說明依照質能互換的公式，能量可以轉換成物質，但不能說能量是物質。

光本身具有波(能量)與粒子(物質)的特性

但在國中階段完全沒有提到這個特性

國中階段只有介紹到波

所以光在國中階段基本上是以波來看待

而波傳遞的是能量,不是物質

所以以這觀點來看光

光是能量

所以我上篇文中才會寫到:

==>光是能量還是物質,"以國中這個階段的定義",應該很清楚了吧?

至於以光波來推論聲波這是不適合的

因為不是所有東西都有像光一樣同時具有波與粒子的特性

所以有關聲波的描述,Jessy大大說明得很清楚

就不再贅述

至於其他能量

如電或者是我上文沒有提到的熱

這些就不像光具有粒子的特性

也就是不具質量

這樣要說能量是物質(具有質量)

這恐怕很難說得過去了吧?