能量在什么條件下會轉化成物質?為什么?


你肯定熟悉流行的等式:E=mc^2,但是你知道這意味著什么嗎?如果你偶爾讀過一本流行科學書,或者在物理課上很注意,你可能已經知道它意味著質量和能量是相等的。但這也不一定意味著你認為它會做什么。

首先,我們需要區分質量和物質。質量是一個可測量的量,與力和動量等概念相關。物體質量越大,以同樣的速度加速所需要的力就越大。

在我們對物理的理解中,物質不一定像我們認為的那樣容易定義。物質不一定是固體(可以是液體、固體、氣體或等離子體),甚至也不一定是“有形的”(中微子是物質,但它們幾乎像幽靈一樣穿過一切)。

用現代物理學定義物質的最好方法是說它具有以下特性:

它由費米子組成,基本粒子有“半整數自旋”。雖然基本粒子并不真的“旋轉”,但這是一個有用的解釋,因為它們確實攜帶一定量的“角動量”,足夠的角動量會導致物體旋轉。

它們被限制在低于光速的速度。

它們不動的時候會有質量。

沒有兩個費米子可以占據完全相同的量子態。例如,兩個在原子周圍振蕩時攜帶相同能量的電子不可能有相同的自旋。所有的電子必須有相同的自旋量,所以它們必須以相反的方向自旋。

為什么區分質量和物質如此重要?因為能量不能被物理轉化成塊,但是它能被物理轉化成物質。

E=mc^2方程沒有告訴我們質量和能量可以在物理上相互轉化。相反,它說他們實際上同一的,區分它們是沒有意義的。為了方便起見,我們用一個單位制來表示質量,用另一個單位制來表示能量,但它們實際上是同一個單位。

例如,當原子吸收中子時,它會釋放伽馬射線(能量)。伽馬射線的損失將導致原子的實際質量下降。這一現象在2005年被證明精確到0.0004%。此外,如果這種伽馬射線被不同的原子吸收,它將導致原子的質量增加。

當然,關于E=mc^2有一件重要的事情要認識到,c是光速,一個非常大的數字。所以我們會考慮少量的質量,我們會考慮大量的能量。但是,同樣,能源全部它的形式是質量和質量全部它的形式是能量。

一些人錯誤地認為質量-能量等效違反了質量和能量守恒定律,把它們改寫成解釋一個人如何變成另一個人的新定律。相反,它解釋了質量和能量都不能被創造或摧毀,但它們是同一的。

定義也很重要能源本身當然。像質量一樣,能量不是一種機制或某種粒子,而是一個可測量的量。能量衡量系統做功的能力,做功被定義為力乘以距離。

當你把一塊巨石推上山時,你通過工作將能量從食物轉化為運動能量,稱為動能。巨石與地面摩擦時,會將動能轉化為熱能。它通過在地面上做功來實現這一點,將能量轉化為數十億個微小原子的動能。

我們學到的是,我們也可以將能量轉化為物質。這是每天在粒子加速器中完成的。粒子被加速到接近光速,因此它們積累了相對大量的動能。粒子然后相互碰撞。這種碰撞將動能轉化為物質,這就是我們如何能夠發現各種新的基本粒子。

希望現在你能明白為什么我們做出奇怪的評論,即物質粒子在不運動時有質量,這被稱為“靜止質量”因為能量和質量相等,運動產生動能,所以運動產生質量。

同樣,物質可以轉化為能量,這就是核彈和發電廠的工作原理。

10 条回复 A文章作者 M管理員
  1. 實際上應該還有一個常量

  2. 物質就是能量,能量也是物質!

  3. 什么亂七八糟的解釋?立即加速器完成了能量到質量的轉換?沒有證據不要這么肯定,這不是科學的態度。

  4. 高壓可使氣化物質固化,固化物質可以氣化,這便是物質能量關系的本質,并非能量變物質。要考的。

  5. 現在的技術根本沒有將能量轉化成物質的技術!更不用提將能量轉化成指定物質!這是二型星際文明的一個技術指針

  6. 通過思維正向聚焦,就可以實現。

  7. 運動是物質的運動,物質是運動的物質,當運動達到極致(最高速光速c),就會變成純能量。

  8. 能量轉化為物質,總的來說是空間與物質的關系問題。依最基本的物流現象而言,當“空間”處于絕對化“真空”之際時則總有物質形式向比空間匯聚;這就是凡物質形式總也存在其能或勢能態。再來講一講物質的勢能態,物質勢能都具備封閉或非封閉運行軌跡;于此,物質運行就存在即封閉又或不封閉運行態。這,就存在一個推演空間與物質關系所存在的相對基本態的物質運行規律問題(或其模擬態也成立),很顯然就是個有規律的運行態而又“永遠”難以“碰撞”的運行規則問題。即所謂“平行宇宙”的有關物質性循環問題;用數學幾何表達:

  9. 能量并不是單純的指光能,電磁能,生物能,等等都可以指能量吧。比如人吃了食物,通過人體五臟后腑加工后,變成能支持人體生命活動的能量,首先是熱能,生物能,思維能(電磁能)等等,而產生人體的這些能源哪去了,是通過什么方式回收的呢?是不是這就是暗能量的來源呢?這些暗能量是怎么轉化成物資的呢?

  10. 人是高能量體。投影轉化為人體。能量轉化為人細胞。神經。哏,耳,鼻,舌,身,意。宇宙的一切都是妙有能量的轉化。是虛幻不實的。只有自性能量是實有的是真有的。覺后空空。無大千。只見能量體。眾生業感的維次果報顯現的不一樣。