關(guān)于JJF1181 －2007 中問(wèn)題的分析

楊建江，許邊遠(yuǎn)

(阿克蘇地區(qū)質(zhì)量與計(jì)量檢測(cè)所，新疆阿克蘇843000)

0 引言

我國(guó)計(jì)量技術(shù)規(guī)范是指導(dǎo)計(jì)量和相關(guān)領(lǐng)域工作的綜合性、基礎(chǔ)性的國(guó)家層面上技術(shù)規(guī)范，應(yīng)該具有具備很強(qiáng)的可操作性，不應(yīng)存在可能影響相應(yīng)領(lǐng)域工作的錯(cuò)誤。筆者認(rèn)為JJF1181 －2007 《衡器計(jì)量名詞術(shù)語(yǔ)及定義》規(guī)范中有關(guān)質(zhì)量定義存在著概念表述含糊及公式使用錯(cuò)誤的問(wèn)題。本文就此問(wèn)題展開(kāi)分析，目的在于引起相關(guān)的技術(shù)規(guī)范管理及起草單位的重視，及時(shí)修訂該規(guī)范中錯(cuò)誤，更好地發(fā)揮技術(shù)規(guī)范應(yīng)有的作用。

1 質(zhì)量的內(nèi)涵

為了分析JJF1181 －2007 中質(zhì)量定義存在的問(wèn)題，有必要闡述質(zhì)量?jī)?nèi)涵。

質(zhì)量(mass)是一個(gè)最基本的物理量。其單位為千克，通常用m 表示。質(zhì)量表示是物體所含物質(zhì)的多少，是物體固有的［1］。在經(jīng)典物理學(xué)(牛頓力學(xué))中，質(zhì)量是一個(gè)常量，它與物體的狀態(tài)、形狀、溫度、所處的空間位置變化無(wú)關(guān)。物體具有兩種屬性。即，引力質(zhì)量是表征著物體之間引力大小的量度。這種概念源于萬(wàn)有引力定律。兩物體之間引力的大小與它們質(zhì)量的乘積成正比，與它們質(zhì)心之間的距離成反比。當(dāng)距離不變時(shí)，物體的質(zhì)量越大，相互吸引的能力越大，反之越小。因此，把量度兩物體之間相互吸引能力的屬性稱為引力質(zhì)量;慣性質(zhì)量表征是物體慣性的大小。這一概念源于牛頓第二定律，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速時(shí)，物體加速度的大小與作用在物體上合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，即F = ma。對(duì)不同物體施以同樣大小的力，它們獲得加速度的大小不同，獲得加速度大的物體質(zhì)量小，獲得加速度小的物體質(zhì)量大。因此，稱物體的這種屬性為慣性質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)證明，慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量嚴(yán)格成正比，引力質(zhì)量大的物體，其慣性質(zhì)量也大。反之也一樣。當(dāng)采用國(guó)際單位制時(shí)，引力質(zhì)量值與慣性質(zhì)量相等。統(tǒng)稱質(zhì)量。在愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論中，把物體這種屬性表述為同一本質(zhì)的不同方面的表現(xiàn)。也就是說(shuō)，物體的慣性和引力性質(zhì)源于物體的同一本質(zhì)。

因此，在實(shí)際工作中，用衡器稱量是物體的質(zhì)量是根據(jù)物體的引力屬性。而用質(zhì)譜儀、慣性秤測(cè)量是物體的質(zhì)量是根據(jù)物體的慣性屬性。

在愛(ài)因斯坦的俠義相對(duì)論中，質(zhì)速方程表述有以下含義。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速時(shí)，質(zhì)量即是物體慣性質(zhì)量的量度，也是物體引力質(zhì)量的量度;又稱靜止質(zhì)量。該方程將牛頓力學(xué)與相對(duì)論力學(xué)聯(lián)系了起來(lái)。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)接近光速時(shí)，質(zhì)量與其運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)。是一個(gè)變量。質(zhì)量隨速度增大，而變大。符合質(zhì)能守恒。此時(shí)，相對(duì)論的質(zhì)量是一個(gè)動(dòng)態(tài)的質(zhì)量。

質(zhì)量作7 個(gè)國(guó)際單位中，唯一的一個(gè)實(shí)物基準(zhǔn)，隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，針對(duì)其基準(zhǔn)的革新，必將給質(zhì)量的內(nèi)涵注入新的活力［2，3］。

2 對(duì)JJF1181 －2007 質(zhì)量定義剖析

問(wèn)題一:“質(zhì)量是度量慣性大小的物理量”，“質(zhì)量的量值是用物體所受的外力和由此得到的加速度之比來(lái)表示”。

這條定義不夠完整，也不準(zhǔn)確。據(jù)上闡述不難看出，這條定義既沒(méi)有把質(zhì)量?jī)?nèi)涵表達(dá)清楚，又沒(méi)有包含物體另一個(gè)屬性，即引力質(zhì)量，不能隱含衡器測(cè)量物體質(zhì)量是基于物體的引力質(zhì)量，即通過(guò)測(cè)量物體引力質(zhì)量，來(lái)達(dá)到測(cè)量物體質(zhì)量的目的。該規(guī)范此處片面強(qiáng)調(diào)了物體的慣性屬性。會(huì)導(dǎo)致使用者無(wú)論理解該定義的正在用途。筆者認(rèn)為該規(guī)范就質(zhì)量做出的定義，應(yīng)該是比較完整、簡(jiǎn)潔，便于相關(guān)計(jì)量工作者能正確理解衡器稱量物體質(zhì)量的理論依據(jù)是什么。

問(wèn)題二:質(zhì)量定義中錯(cuò)用質(zhì)速方程來(lái)表示牛頓第二定律的含義。

該規(guī)范的質(zhì)量定義中采用牛頓第二定律來(lái)表述物體的固有屬性之一，即慣性質(zhì)量屬性。采用的公式表示應(yīng)為F =ma。而不是質(zhì)速方程。質(zhì)速方程側(cè)重研究是高速運(yùn)動(dòng)的物體。此時(shí)的質(zhì)量是動(dòng)質(zhì)量。該方程含義不符合該規(guī)范的實(shí)際用意。況且方程在此處出現(xiàn)給人以莫名其妙的感覺(jué)。

綜上所述，該規(guī)范的質(zhì)量定義存在定義模糊、公式應(yīng)用錯(cuò)誤等問(wèn)題。造成此問(wèn)題的原因可能是編寫(xiě)人員疏忽大意、錯(cuò)誤套用的了公式、沒(méi)有把握好質(zhì)量在此處應(yīng)用的內(nèi)涵。加上審核等部門沒(méi)有把好后續(xù)的關(guān)口，導(dǎo)致錯(cuò)誤發(fā)生。但是，這種錯(cuò)誤無(wú)論如何不應(yīng)發(fā)生在這種國(guó)家層面的技術(shù)規(guī)范上。況且這種同類錯(cuò)誤在JJF1229 －2009 中也有出現(xiàn)［4］。這反映出目前我國(guó)技術(shù)規(guī)范的制定、審核、發(fā)布存在某些問(wèn)題，應(yīng)該引起相關(guān)部門的重視。望有關(guān)部門盡早對(duì)該規(guī)范進(jìn)行修訂、更正存在的問(wèn)題。

［1］趙朝前. 力學(xué)計(jì)量［M］. 北京:中國(guó)計(jì)量出版社，2003.

［2］趙克功. 當(dāng)代計(jì)量科學(xué)發(fā)展新趨勢(shì)［J］. 中國(guó)計(jì)量學(xué)報(bào)，2010 (3):187 －221.

［3］張繼濤，羅志勇，趙克功. 阿伏加德羅常數(shù)測(cè)量研究最新進(jìn)展［J］. 計(jì)量學(xué)報(bào)，2012，33 (1):39 －42.

［4］許邊. JJF1229—2009 中的一些錯(cuò)誤［J］. 中國(guó)計(jì)量，2012(12):99.