愛因斯坦的質能相互轉換(zt)

愛因斯坦是正確的，能量確實可以轉成質量，科學家已經觀測到實例。

長久以來，人們都認為能量就是能量，質量就是質量，這兩者涇渭分明，不可混淆。但在100多年前，著名的物理學家愛因斯坦卻使人們改變了這一看法，愛因斯坦指出，能量和質量其實是物質的不同屬性，它們是可以互相轉化的，並且有着非常確定的當量關係，可以通過一個簡潔的質能方程式來描述。

我們天天都能感受到的來自太陽的能量，就是一個質量轉化為能量的實例，根據科學家的計算，在太陽的內部，每一秒都會有大約400萬噸的質量在核聚變反應中轉化為能量。研究表明，所有核反應產生的能量，實質上就是來源於反應物在核反應過程所損失的質量，因此可以說，“質量可以轉成能量”這種現象，現在的我們都是認同的。

然而“能量可以轉成質量”卻很難讓人接受，因為這看上去就是傳說中的“無中生有”，而我們似乎並沒有看到過這種現象。那麼能量到底能不能轉成質量呢？這里先給出答案，事實證明愛因斯坦是正確的，能量確實可以轉成質量，在過去的日子裡，其實科學家已經觀測到實例，下面我們就來講一下。

我們都知道，原子是構成世間萬物的基本單位，它是由原子核和電子組成，原子的絕大部分質量都集中在原子核內，而原子核又是由質子和中子構成。從更微觀的層面上看，質子和中子是由夸克構成，質子包含兩個上夸克和一個下夸克，中子包含一個上夸克和兩個下夸克。

按常理來講，一個質子的質量就應該等於其內部所有夸克的質量之和，但事實上卻並非如此，科學家發現，兩個上夸克的質量加上一個下夸克的質量，只有一個質子質量的1%左右。那麼質子為什麼會多出這麼多的質量呢？

在質子的內部，夸克通過強相互作用力結合在一起，而傳遞強相互作用力的是一種名為“膠子”的粒子，它是一種沒有靜質量的規范玻色子，但其本身攜帶了能量。科學家認為，質子的這些多出來的質量就來自於質子內部膠子所攜帶的能量，而中子也是同樣的情況（中子內部的夸克總質量只有中子質量的大約1.3%），因此這可以被看作一個“能量可以轉成質量”的實例。

第二個實例來自於高能光子，科學家發現，如果一個光子攜帶的能量大於兩個電子的靜質量，那麼當這個光子在與有質量的物質互相作用時，就可能會產生一個電子和一個正電子，同時這個光子本身則會消失。1933年，科學家就在雲室實驗中觀測到了這一現象。

第三個實例則來自於歐洲核子研究組織（CERN）的強子對撞機(LHC)，科學家在實驗中發現，在兩個高能質子碰撞時發生的散射過程中有時會觀測這樣的現象：兩個質子都沒有改變，但是卻產生了新的粒子，比如說“J/ψ介子”。

需要指出的是，“J/ψ介子”是由一個粲夸克和一個反粲夸克構成，而質子卻是由兩個上夸克和一個下夸克構成，這就意味着，在這種現象中產生的新粒子不是質子的“碎片”，而是由質子所攜帶的能量直接產生。

1997年，日本的“Tristan”粒子加速器觀測到一種被稱為“真空極化”的現象，何謂“真空極化”？簡單地講就是，強大的電磁場可以在真空中激發出正反粒子對。很顯然，這也是一個“能量可以轉成質量”的實例。

看到這里，可能大家會比較奇怪，為什麼“能量可以轉成質量”這種現象只有在微觀的層面才可以被觀測到？我們來看看愛因斯坦提出的質能方程式 E = MC2，根據這個方程式我們可以得出 M = E/C2，方程式里的C代表的是光速常量，可以看到C2是一個很大的數字。

也就是說，需要非常大的能量才可以得到一點點的質量，舉個例子，廣島原子彈釋放的能量大約為1.3萬噸TNT當量，而其損失的質量卻僅為0.9克左右，那麼反過來講，我們需要將1.3萬噸TNT爆炸的能量全部集中起來，才能產生大約0.9克的質量。顯而易見的是，以我們人類目前的科技水平，根本就不可能做到這種程度的能量操控。

不過既然我們已經知道了愛因斯坦是正確的，能量確實可以轉成質量，那麼不出意外的話，在遙遠的未來，人類很可能會真正掌握能量與質量之間的轉換技術，從而一舉成為宇宙中的高級文明。