關(guān)于JJF1181 －2007 中問題的分析

楊建江，許邊遠

(阿克蘇地區(qū)質(zhì)量與計量檢測所，新疆阿克蘇843000)

0 引言

我國計量技術(shù)規(guī)范是指導(dǎo)計量和相關(guān)領(lǐng)域工作的綜合性、基礎(chǔ)性的國家層面上技術(shù)規(guī)范，應(yīng)該具有具備很強的可操作性，不應(yīng)存在可能影響相應(yīng)領(lǐng)域工作的錯誤。筆者認為JJF1181 －2007 《衡器計量名詞術(shù)語及定義》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誤的問題。本文就此問題展開分析，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，及時修訂該規(guī)范中錯誤，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)量定義存在的問題，有必要闡述質(zhì)量內(nèi)涵。

質(zhì)量(mass)是一個最基本的物理量。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)量是一個常量，它與物體的狀態(tài)、形狀、溫度、所處的空間位置變化無關(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，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)物體運動速度遠遠小于光速時，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。實驗證明，慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量嚴格成正比，引力質(zhì)量大的物體，其慣性質(zhì)量也大。反之也一樣。當(dāng)采用國際單位制時，引力質(zhì)量值與慣性質(zhì)量相等。統(tǒng)稱質(zhì)量。在愛因斯坦的廣義相對論中，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，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、慣性秤測量是物體的質(zhì)量是根據(jù)物體的慣性屬性。

在愛因斯坦的俠義相對論中，質(zhì)速方程表述有以下含義。當(dāng)物體運動遠遠小于光速時，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)與相對論力學(xué)聯(lián)系了起來。當(dāng)物體運動接近光速時，質(zhì)量與其運動速度相關(guān)。是一個變量。質(zhì)量隨速度增大，而變大。符合質(zhì)能守恒。此時，相對論的質(zhì)量是一個動態(tài)的質(zhì)量。

質(zhì)量作7 個國際單位中，唯一的一個實物基準，隨著人類社會的不斷進步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，針對其基準的革新，必將給質(zhì)量的內(nèi)涵注入新的活力［2，3］。

2 對JJF1181 －2007 質(zhì)量定義剖析

問題一:“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表示”。

這條定義不夠完整，也不準確。據(jù)上闡述不難看出，這條定義既沒有把質(zhì)量內(nèi)涵表達清楚，又沒有包含物體另一個屬性，即引力質(zhì)量，不能隱含衡器測量物體質(zhì)量是基于物體的引力質(zhì)量，即通過測量物體引力質(zhì)量，來達到測量物體質(zhì)量的目的。該規(guī)范此處片面強調(diào)了物體的慣性屬性。會導(dǎo)致使用者無論理解該定義的正在用途。筆者認為該規(guī)范就質(zhì)量做出的定義，應(yīng)該是比較完整、簡潔，便于相關(guān)計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。

問題二:質(zhì)量定義中錯用質(zhì)速方程來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)重研究是高速運動的物體。此時的質(zhì)量是動質(zhì)量。該方程含義不符合該規(guī)范的實際用意。況且方程在此處出現(xiàn)給人以莫名其妙的感覺。

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

［1］趙朝前. 力學(xué)計量［M］. 北京:中國計量出版社，2003.

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

［3］張繼濤，羅志勇，趙克功. 阿伏加德羅常數(shù)測量研究最新進展［J］. 計量學(xué)報，2012，33 (1):39 －42.

［4］許邊. JJF1229—2009 中的一些錯誤［J］. 中國計量，2012(12):99.