世纪难题：物体的质量是如何产生的？

冒昧的问一下，你的体重是多少？

你可以选择把自己体重写在评论区，当然也可以选择保持沉默，毕竟见面就问这样的问题，可能显得有些不太礼貌。

但是体重跟我们今天的话题，却有着很大的关系。因为接下来，我们需要探讨的是，一个困扰了科学家数年的世纪难题，什么是质量？

如果你想弄清楚你的体重到底是怎么来的，本期内容就会给你一个最接近答案的答案。

你，准备好了吗？

什么是质量？

在物理学中，质量大概是我们最早接触到的一个物理学术语了，而根据公式m(质量)=ρ(密度)V (体积)，我们能够轻易计算出一个物体的质量。

当然，除了用公式计算以外，在生活中，我们也可以直接用秤来称出物体的质量，我们称量体重就是生活中的一种，最简单普遍的质量称量。

而关于质量的明确定义，最早则是由著名物理学家牛顿提出的，他曾在《自然哲学的数学原理》一书中这样写道：

物质的量是起源于同一物质的密度和大小联合起来的一种度量。

在书中，牛顿虽然给了质量一个明确的定义。但是随着科学的不断发展，科学家们却发现，这样的定义其实并不能让人满意，因为质量这个话题太大太深奥了，以至于关于质量本质的问题，一直困扰了科学家们长达数年的时间……

质量的本质是什么？

要想弄清楚质量的本质是什么，我们必须先要弄清楚，有关物质组成的问题。

在宇宙中，几乎所有的宏观物质，都是由各种微观的物质元素构成的。就拿我们人体来说，构成我们人体的是各种细胞、组织，而构成各种细胞、组织的，则是更微观的分子，而分子则又是由各种原子组合而成的。

当然，物质细分到原子级别之后，其实还能继续往下细分的，伴随着科学的不断进步，科学家们发现，原子其实是由原子核和核外电子构成的，而原子核则又是由质子和中子结合而成的。

而在原子中，原子核所占的质量又是要远超电子的，以氢原子为例，其中电子的质量在整个原子质量中，所占的比例为仅为1/1837，而剩下的比重则都是原子核所占的。由此我们不难看出，在原子中，质量其实都是被质子和中子占据的。

然而，有意思的是，再后来科学家们又发现，质子和中子再往下细分是由不同夸克组成的，但是伴随着夸克的发现，在质量问题上，最令科学家们费解的问题也随之出现了。

因为夸克是存在质量的，但是科学家们通过计算却发现，组成原子核的夸克质量全部加起来，也仅占据了原子核质量的1%，那整个原子核内，剩余99%的质量到底又去哪儿了呢？

强相互作用力揭开了谜团！

要想揭晓这个问题的答案，我们必须弄清楚自然界存在的四种最基本的作用力。在自然界，科学家目前总共发现了四种最基本的作用力，它们分别里，强相互作用力、弱相互作用力、电磁力以及引力。在这四种基本作用力中，强相互作用力最为强大，它究竟强到了一种怎样的程度呢？

我们前面提到了，组成原子核的是质子和中子，而我们经常想当然地，把它们的组合看成是理所应当，但是在这背后，却是一种无形的作用力把它们给牢牢粘在一起的。这种无形的作用力也就是上面的强相互作用力了，并且在粘合质子和中子的过程中，它还克服了由电磁力产生的强大排斥力量。

说了这么多，可能很多人会问，强相互作用力跟质量又有什么关系呢？

上面我们说了，强相互作用力将质子和中子牢牢粘在了一起，而质子和中子又是由夸克构成的，也就是说，强相互作用力其实是作用在了这些夸克之间的。现在我们再来看原子核的构成，你就会注意到原子核里又多出了一些强大的能量。

而根据爱因斯坦提出的质能方程E=mc²，我们可以看到在物质世界里，能量（E）其实跟质量（m）是成正比的，而在这里，我们也可以理解为能量（E）跟质量（m）是等价的。这样一来，你就会发现，当能量变得足够强大之后，质量也会随之产生并伴随能量的增大而增加。

由于构成原子核的夸克之间存在非常强大的强相互作用力，而这其中的能量又会以等价的质量的形式表现出来，因此原子核质量中剩余99%的质量，也就由强相互作用力的能量作为补充了。

最后，我们也就得出了这样一个结论，那就是物体99%的质量，都源于强相互作用束缚夸克的能量，而剩余1%的质量则来自于各种微观物质的质量。

最后，关于物体质量是如何产生的问题，相信大家应该都有所了解了。但是，不知道有没有人跟大川一样，存在这样一点疑惑，那就是关于物体剩余1%的质量的问题。

既然这1%的质量是来源于各种微观物质的质量，那么这些微观物质（夸克、电子）的质量，到底又是由什么决定的呢？