质量的本质是什么？

只要追究某个物理范畴的本质，现代物理学通常是没有答案的，这是物理初衷么？以下答文，是我的《论质量》，仅供参考。

质量是物质的内在属性

物质有三大内在要素：有质量、有能量、有体积。换句话说，密度是物质的主要特征。

密度可以有多种表述：质量密度、能量密度、体密度、面密度、线密度、点密度。

质量，是物质体量的简称，是基本粒子体量的总和。质量的本质，是质量产生的原因。

加速度定律，反映了质量的宏观性质

牛顿第二定律：F=ma=mv²/r...(1)，反映因质量决定的四个宏观性质。

①质量为m的物系，受外力F作用，产生变速旋转运动，其线速度是v，其旋转半径是r。

②外力大小与物系质量成正比，这就意味着：质量是物系反抗外力而维持自我的一种惰性。

③外力F是提供抗衡物系惯性离心力的向心力，外加向心力≡质量抗衡力，即：F向=F离。

④当合外力：ΣFi=0时，加速度a=v²/r=0，即Δv=0，v2=v1，物系保持匀圆运动，或测地线循环，或相对静止状态。

质量是物质结构的本底指标。

吉林大学的曲邵伟教授问我：“1吨垃圾=1吨核燃料？”我说：“二者的费米子质量相等，玻色子质量不等。”为什么？这是一个新课题。

质量，归根结底，是基本粒子以光速自旋的固有势能(即自旋势能)的等效指标，也叫本底指标。

自旋势能Ep=mc²是不能用来参与能量交换的。即便是电子湮灭为光子，也不能改变自旋势能，即我们可以假定，光子质量或自旋势能≡电子质量或自旋势能≡mc²=0.511MeV。

本底指标（basal index）是基本粒子保持自我构型的固有体量。 质量定义有三个要点。

①基本粒子，是以光速自旋的粒子，包括相互抗衡的费米子与玻色子。

费米子，是中微子、电子、质子、中子等高密度的发散性的小体积粒子。

玻色子，是引力子、光子、介子、胶子等低密度的收敛性的大体积粒子。

发散性，是费米子的主特征，表现为离散性、独立性、冲撞性、逃逸性。

收敛性，是玻色子的主特征，表现为吸引性、承载性、波动性、推涌性。

②自我构型，是光速自旋必然成球的、密度反比体积的“旋涡球”模型。极端环境下，漩涡球被严重变形。

正负电子碰撞变成大体积的正负光子，是有形物质与无形物质的临界突变。

③固有体量：质量是基本粒子以光速自旋的内秉参量，表现为质量守恒或物质不灭。对应的固有参量有：自旋势能：Ep=mc²，自旋角动量：S=mcr，核子强力：F=mc²/r。

能量是物质运动的交换指标

物系与环境的能量交换，不存在自旋势能的交换，而归根结底是动能之间的交换。

交换指标（interchange index），是粒子之间传递直到均衡的动能，自旋势能：Ep=mc²反映质量属性，不参与能量交换。

重力势能参与能量交换，本是外力将物体移动到高处，但并不改变物体内部基本粒子的自旋势能，本质上还是动能。

质量守恒定律的深入解读

①原子结构的质量守恒：原子的稳定性来自原子内部费米子正质量与玻色子负质量的抗衡。

以氢原子为例。核外电子不被原子核质子兼并，是因为电子与质子分别玻色子，处于一种动态抗衡状态。费米子质量≡玻色子质量。

②湮灭反应的质量守恒：正负电子的质量与正负光子的质量守恒。

在湮灭方程±e↹±γ相当于e↹γ中，左边是电子势能对应的质量Ep=mc²=0.511MeV，右边是光子势能对应的质量Ep=mc²=0.511MeV。

我们完全有理由设定：电子质量=光子质量。只是电子半径r=2.82e-15m相当小而能密很大。

而湮灭出来的光子，有最高的频率，最短的电子康普顿波长：λc=2.42e-12m，进而有最小的漩涡体半径：r=λc/2π=3.9e-13m，因此，光子能密远小于电子能密。

③光子渐渐衰减降频，但光子质量依然守恒

随着在漫长的光子旅途，光子会渐渐衰减降频，半径越来越大，能密越来越小，最终分解为最小能密的场量子或引力子。

④核反应的质量守恒，要考虑胶子的质量。

在下述典型的核聚变与核裂变的反应方程式中，要考虑左右两边核子内部的胶子质量，不能简单断言所谓的“质量亏损”。

小结

物质是由基本粒子构成的，物体的质量，归根结底，是基本粒子质量的总和。基本粒子包括亚原子或费米子与场量子或玻色子。

它们都是以光速自旋，而所产生的自旋势能，作为维持自我独立存在，与质量指标是互为表述的。这就是质量的本质。

好了，本答stop here。请关注物理新视野，共同切磋物理逻辑与中英双语的疑难问题。