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爱因斯坦的狭义相对论里，有一个著名的公式：质能公式，很是简洁，能量即是质量乘以光速的平方。
这个公式看起来很简单，让两个原本看起来绝不相关的两个物理属性牢牢联系在一路，实在公式自己并不像看起来如此简单，还蕴藏着更深入的奥秘。 由于光速很是大，每秒30万千米，光速的平方自然是一个更大的数字，这意味着一小撮质量就能转换成庞大的能量。比如说，不管是核裂变还是核聚变进程，城市经过“损失质量”的方式开释出庞大能量。
举个例子，核裂变进程中，损失掉的1克质量，就相当于2000吨煤熄灭开释出来的能量！ 这里说点题外话，很多人以为原子弹和氢弹的发现就是由于爱因斯坦的质能方程，实在这是一种误解，两者实在没有什么关系。人们只晓得质能方程，晓得物资中蕴藏着庞大能量，但并不晓得若何操纵这类能量。现实上，即使没有爱因斯坦的质能方程，科学家也能制造出原子弹和氢弹。 质量转换为能量的现象在我们身旁实在是很常见的，核弹（原子弹和氢弹）就是最好的例子。除此之外，物体熄灭进程中的化学反应，严酷来说也是质量转换为能量的进程，这一点与我们上学时学过的质量守恒定律似乎发生了冲突。 究竟，在化学课上，教员都告诉我们，化学反应前后的质量是守恒的，不外严酷来说化学反应进程也存在着质量吃亏，由于任何化学反应城市陪伴着能量变化， 只不外这类变化太细小了，我们凡是近似以为质量是守恒的。 那末，既然质量和能量是等价的，现实中有没有能量转换成质量的现象呢？确切有，具体都有哪些呢？ 首先我们需要简单领会一下质量的界说。不要以为质量很简单，实在细说起来，质量的本质是相当复杂的，之前的科普中做过具体的报告，这里就不具体展开了。
整体来说，质量可以分为静质量和动质量，望文生义，静质量是指物体处于静止状态下的质量，可是天下上并不存在绝对静止的工具，所以在物理学上是这样界说静质量的：在一个惯性系中，假如一个物体相对该惯性系静止，那末在该惯性系下丈量到的质量就是静质量。与静质量对应的就是动质量，一个物体相对某惯性系活动，就具有动质量。 大白了以上这些，我们再来看看能量转换成质量的例子。 第一，爱因斯坦的狭义相对论表白，一个物体的活动速度越快，质量就越大，这里的质量就是指物体的动质量。那末多出来的质量到底来自那里呢？
就是由能量转化的。高速活动的物体味具有更大的动能，这些能量就转化为物体的动质量。只不外只要物体的速度接近光速时，物体的动质量变化才比力明显，我们平常履历的速度根基不会对物体的质量带来任何影响。可是，只要速度充足快，充足接近光速，哪怕是一根针，都可以具有充足大的能量和质量。
科学家曾做过此类尝试，经过粒子对撞机将两个根基粒子加速到亚光速，然后让它们发生碰撞，撞击以后发生了总质量大于原两个粒子总质量的新粒子。 多出来的质量实在就是由能量转化来的，说明能量转化为物资需要海量的能量，短时候集合消耗掉，也有人以为宇宙就是高能量奇点爆炸发生的。 第二，在微观粒子中，能量转化为质量的例子实在是很多的，比如说原子核由质子和中子组成，而质子和中子都是由三个夸克组成。理论上讲一个质子或中子的质量应当恰好即是三个夸克的质量。
但现实上并非如此，三个夸克的质量总和仅占了质子大概中子质量的1%而已，剩下99%的质量实在都是能量转化来的，什么样的能量呢？就是来自三个夸克之间的强相互感化，三个夸克之间经过强相互感化牢牢约束在一路，由此发生了强大的约束能，也就是强力场的能量，强力场经过胶子传递能量。 第三，假如你对上述两种能量转化成质量的方式不太满足，还有最间接的例子。我们都晓得光是电磁波，而电磁波也是纯能量，分歧频次的电磁波能量也会有所分歧。科学家曾做过这样的尝试，在尝试室中操纵强大的激光，可以制造出正反电子对，非论是电子还是反电子（正电子）都是物资。反过来，电子和正电子这两种物资相遇，也会发生湮灭转化成纯能量。
实在一切能量和质量相互转化的现象再次表白了，能量和质量是等价的，只是表示形式分歧而已。但实在这类概念也只是浅显的了解，更方便普通吃瓜大众了解，严酷来说也是不松散的。 严酷来说，能量和质量实在是“不等价”的，由于能量步崆最底子的工具，而质量只是能量的另一种表达方式而已。说白了，任何质量实在本质上都是能量，宇宙刚诞生之初就是纯能量状态，没有质量这类属性。 固然，这说来话长了，触及到质量的本质，甚至是宇宙的起源还有根基粒子的构成题目。倘使有爱好，可以翻翻我之前的科普文，有关于质量本质的具体解读，这里就不再详述了。 可以用一句话来浅显了解能量和质量的关系：能量的聚合就是质量，而质量的离散就是能量！
不管怎样讲，能量步崆最底子的，我们的天下可以没有质量，但不能没有能量。哪怕是看起来空无一物的虚空情况，也具有最根基的能量，真空零点能。固然，理论上也存在比真空零点能更低的能量，那就是负能量，科学家们也确切在尝试中制造出了少许的负能量，这类能量也被以为是制造虫洞进程中不成或缺的工具！ 完！ |
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