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根據愛因斯坦質能公式,兩頭都是相等的,質量可以轉化成能量,比如透過核聚變、核裂變等,但是能量可以轉化成質量嗎。透過什麼方式。有什麼途徑?
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  • 1 # 沙沙狐狐

    答:能量可以從一種物質傳遞到另一種物質,也能將一種(或幾種)物質轉化成另一種(或幾種)物質,但能量應該不能轉化成質量,質量也不能轉化成能量。愛因斯坦質能方程只能是物質具有的能量E與質量m的一個“關係式”,而不是能量與質量的“轉化定律”。在物質各種反應中能量和質量都應該是各自守恆的,否則,科學就會丟失正確的方向。

    一、經典的質量和能量守恆

    比如:在電解水生成氫氣和氧氣的過程中,水吸收了能量,使生成的氫氣和氧氣比水中的氫和氧具有更高的能量。在這個過程中,質量守恆,能量也應該守恆。

    再如:樹木透過光合作用將二氧化碳轉化成碳和氧氣就應該是吸熱過程,因為我們燃燒碳(樹木)生成二氧化碳能放出大量的熱。

    二、相對論的質量和能量守恆

    愛因斯坦質能方程E=mc^2的m應該專指富含能量的核物質(比如鈾、氘和氚)。也就是,這個方程只是核物質所含能量的當量(姑且稱之為“核當量”),而不能認為是任何物質的m。比如5公斤水的能量決不能等於5公斤鈾的能量,5公斤鈾的能量也不能等有5公斤氘和氚的能量。如果要使它們能量相等,則需要提供足夠的能量讓原子核進行重組,使其成為同一類(核)物質。

    比如,U235有92個質子和143箇中子,我們可以想象用41個氘(D)和51個氚(T)經過“原子核重組”“生成”一個U,併產生巨大的能量E,相當於41D+51T=U235+能量E,這樣,“生成”的U在裂變和衰變時釋放能量E1,如將裂變和衰變物再“核裂變”成41D和51T則需要能量E2,這時應該有E=E2-E1。也就是,任何核裂變產生“新物質”釋放的能量,應該等於讓“新物質”進行“核聚變”轉化成“核裂變物質”所需要的能量;任何核聚變產生“新物質”釋放的能量,也應該等於讓“新物質”進行“核裂變”轉化成“核聚變物質”所需要的能量。因此,愛因斯坦相對論也是遵守“質量和能量都守恆”的。

    質量也不會轉化成能量,能量也不會產生質量,但能量必須“附著”在各種物質上。許多物質和微粒都在“悄無聲息”地運送和傳遞著能量。“能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,只能從一個物體傳遞給另一個物體,而且能量的形式也可以互相轉換。”這就是目前人們對“能量”的認識;這也是本人對愛因斯坦質能方程的能量和質量守恆的理解和解釋。不妥之處敬請博友批評指正,也希望博友提出自己的看法和疑問。

  • 2 # 橙丸小貓72836954

    質量和能量是等價的,有質量就有能量,有能量就有質量,所以它不應該是一個相互轉化的問題,也不是簡簡單單類似於水的形態的問題,我們所說的質量守恆和能量守恆其實沒有問題,只不過沒有想象的那麼簡單。光具有波粒二象性,一面是粒子,一面是波,後來不只是光,所有物質都被冠以了這種性質,二象性成了這世界最基本的性質之一。這一性質告訴我們什麼?答案是:真相不只有一個。宏觀世界上的任何東西如同光一樣,即是能量又是物質。狹義上區分物質和能量,是透過人類的感官所劃分的。“摸得到看得到”是物質,反之只能透過儀器能證明存在的就是能量。那麼假設有一種生物,它能“看見”磁場,卻不能“看見”光,也沒有觸覺,甚至不知道自己長著大腦,那麼這種生物的腦海裡磁場就是“物質”,其他人類口中的“物質”就是能量,甚至覺得意識的來源就是“磁場”。然而人類提出異議,磁場什麼的必須有實際存在的載體,然而那種生物說它們看不到,應該是先有的磁場再有的其他東西。所以我們分析這個世界,必須大量拋棄我們的常識。

    我們看不見大部分的電磁波,但是能看見可見光。本質上講,它們有不同嗎?顯然沒有。那麼我們可以類推,我們摸得著的東西和摸不著的東西本質上就一定不同嗎?也不見得。真空就真的是沒有任何東西嗎?顯然更不是。

    事實上正如同波粒二象性,客觀存在即是物質也是能量,取決於你怎麼觀測它(有疑問的就溫習一下雙縫干涉實驗)。你用稱去測量,當然得到的是質量,如果有“絕對能量探測器”,也能得到能量的數值。然而很難行得通,就算是測量質量,我們也不得不借助於萬有引力或電磁力,而在微觀領域更本行不通,何況還有萬惡的“不確定原理”。因為c是常數,質能方程明確展示了質量和能量的內在關係,而不是轉化關係!

  • 3 # 宏業007

    能量可以轉化為質量,當給一個物體持續加速,這個物體最終也不會達到光速,那麼給物體加速的能量哪裡去了?答案就是,這些能量轉化為物體的質量,隨著不斷加速,物體的質量不斷增加,而速度永遠達不到光速。

  • 4 # 張雙南

    當然可以,不但可以,而且我們宇宙中所有的物質的質量都是透過能量轉換過來的。

    現在宇宙形成的主流理論就是大爆炸,大爆炸開始的時候宇宙溫度非常高,首先產生了大量的高能光子,這些光子相互碰撞就按照愛因斯坦的質能公式產生了高速運動的夸克、膠子、電子等基本粒子及其反粒子,可以說是高溫的基本粒子漿糊,還不是我們今天說的物質。到了大爆炸後大約一萬億分子一秒的時候,宇宙的溫度冷卻到了大約一千萬億度,夸克、膠子和電子及其反粒子就開始冷卻形成了質子和中子,這就是最初始的物質。大爆炸後大約10秒,溫度約30億度,這就是宇宙的核合成時期,質子和中子就會結合形成氫、氦類穩定輕原子核(化學元素),其他輕原子核也會形成一點,但是非常少。當宇宙冷卻到10億度以下,也就是大爆炸大約三分鐘,就不能再產生新的原子核了。所以我們宇宙中的物質基本上都是在宇宙大爆炸之後三分鐘以內形成的。

    當然今天我們宇宙中的物質並不僅僅有氫、氦類穩定輕原子核,其他的元素主要都是在恆星的中心透過輕元素合成重元素的核聚變過程形成的,這種過程能夠產生一直到鐵這樣的重元素,而核聚變過程中釋放能量的過程就是恆星內部的能源機制。此外,超新星爆發的過程中也會產生一些比鐵更重的元素。

    我們下面看看能量轉化成質量的具體過程。

    愛因斯坦的質能公式E=mc²反過來寫就是m=E/c²,也就是能量可以轉換成為物質,因此一對伽馬射線光子,只要它們的能量加起來超過兩個電子的靜止質量,根據E=mc²對應的能量,就能夠產生一對電子和正電子。不過實際情況要略微複雜一點,要求的是在兩個光子的動量中心的參考系裡面(在這個參考系裡面兩個光子的動量之和等於零),它們的能量之和超過兩個電子的靜止質量根據E=mc²對應的能量,這樣就能夠同時滿足能量和動量守恆,當然也滿足電荷守恆,就能夠產生一對電子和正電子了。

    正是由於伽馬射線光子的這個性質,我們在地球上無法探測到宇宙很遠處的高能伽馬射線光子,因為這些光子會和宇宙微波背景輻射光子以及恆星和氣體發出的紅外光子作用產生電子和正電子對。讀者可能很奇怪,宇宙微波背景輻射光子和紅外光子的能量很低,怎麼也會用來產生電子和正電子對呢?原因就是上面說的,只要在兩個光子的動量中心的參考系裡面它們的能量之和足夠大就行。所以,儘管宇宙微波背景輻射光子和紅外光子的能量很低,只要伽馬射線光子的能量足夠高就可以做到了。當然,如果伽馬射線光子的能量很高,它們還能夠產生很多其它的正反粒子對,只不過最容易產生的就是電子和正電子對而已,這些都已經有了大量的實驗和觀測證據,並不僅僅是理論推測。實際上,兩個光子相撞產生正負電子對的過程也可以在實驗室中實現,而且已經實現了。

  • 5 # 北北北777

    當然可以轉化成質量,舉個例子就明白了,質量轉化成能量,典型的就是核彈爆炸,損失了質量釋放了能量。能量也可以轉化成質量,愛因斯坦相對論提出,速度越快質量越大,那麼提高速度的這部分能量就能夠轉化成質量,如果我的回答滿意的話,加個關注吧

  • 6 # 中華保護全球

    能量當然也可以轉化成質量,而且是實實在在的靜止質量。這裡既不舉宇宙大爆炸之久遠的例子,也不說黑洞之玄乎的例,只說目前人類可操作的兩個能量轉化為靜止質量的重要例項:

    1.伽瑪光子對(無靜止質量)碰撞轉化為一對正負電子。這個例項早就由正負電子對碰撞實驗證實。

    2 .核反應,如用高能粒子將一個氘核開啟成質子和中子各一個,質量虧損解除了,靜質量增多了。這是動能轉化為靜質量的強有力證明!

  • 7 # 沈大哥

    質量變成能量很典型的例子就是核聚變反應,較輕的元素合成輕重元素,要“損失”一部分質量,這部分質量就轉化成了能量。

    能量轉變成質量的例子便是大爆炸的假說。但是這個仍然是假說,大爆炸不可能得到實驗證明。在大爆炸年表中,從奇點到普朗克時間形成夸克的這個過程,就是隨著能量密度下降,能量轉化為基本粒子的過程。雖然宇宙大爆炸不可能用實驗重現,但大型強子對撞機(LHC)所做的工作,就是利用高速運動的強子碰撞形成的高能量密度,模擬宇宙誕生初期的環境,從而觀察在高能量密度中產生的粒子(即能量與質量的轉換),以及驗證相關的物理定律。

    大型強子對撞機

  • 8 # 原相

    這個是當然的,物質本身就是活動範圍受到限制的能量。

    能量到質量有一箇中間態,就是光子,光有波的屬性,有有粒子的特性,科學家很迷惑,乾脆叫波粒二象性。而直到現在科學家也弄不清楚光到底是能量還是物質?

    其實這個世界除了能量和資訊,什麼都沒有。古人早就理解這一點,把能量叫氣,資訊叫靈,把大千世界叫氣靈世界。佛家也很清楚這一點,把能量叫光,資訊叫音,光音世界。

    而世界二字,世代表時間,界代表空間。空間是能量的容器,時間是資訊的容器。能量在空間中有幾種存在形式呢?

    能量有四種存在形式,按照能量等級從低到高分為:粒子存在,波動存在,光輻射存在,場能存在。

    1.粒子存在:能量最弱的存在形式,能量在很小的空間內以極小的半徑旋轉,執行半徑大小即是粒子的大小。電子,質子,中子在此例中。這些粒子本身並無實體,在互相作用中保持合適的距離,本質是一團能量。

    2.波動存在:能量大到打破粒子的穩定狀態,以波的形式傳播開來。如聲波,機械波,傳播速度取決於粒子的屬性,即介質的結構。

    3.光輻射存在:能量強大到超過空間限制,在時間和空間的縫隙中傳播,達到空間位移最大速度光速。光,電磁波,輻射波等在此列。這些能量是超過空間限制逃逸出來的能量,原子核被激發,定點能量不斷增強導致能量密度超過空間極限而激發,這是逃逸能量,就好像逃逸出地球的衛星一般,不再作為穩定旋轉的粒子存在。

    4.場能存在:能量超越空間和時間,達到場內瞬時傳播。引力場,電磁場在此例。場速理論上趨於無窮大,其類似於量子糾纏一般,只要是在同一個場內就能發生瞬時影響,這是一種勢能量,是能量的在空間和時間共振的結果。

    前段時間發現的引力波就是勢能也就是場能的反映。不同於機械波僅僅扭曲空間,引力波同時扭曲時間和空間,也是目前發現的能量的最高形式的存在。

    綜上,我們可以透過激發,不斷讓能量升級。例如,加熱原子,讓原子執行範圍擴大,變成液態氣態,繼續作用,讓原子共振升級為波能量,再用激發的方式讓原子湮沒為光釋放出來,最後讓光子成為黑洞。

    而想創造物質,就讓能量不斷降級,黑洞不斷填滿為白洞,釋放發光,光被黑色吸收變為熱,熱能振動能變為物質的方法我們還不知道,但不是說就無法做到。理論上是可行的,但是應該會比較複雜!

    以上的知識並非是哪個科學家或者是什麼論文所描述,而是道藏中的記載,內容廣泛參照道德經和莊子的內容,希望未來科學家能按照中國道家的這套思路去實證!

    西方科學家是非常喜愛道德經這本書的,以此得到了非常多的啟發,道德經的世界觀是自洽的,完備的,至今的科學都在不斷證實而沒有違背,我們不得不驚歎於古人的智慧。

    今天我或許會被很多人質疑,但我把理論放在這,過了十年甚至百年,希望科學進步之後來證實或證偽,但我是有自信的,希望大家共同為證。

  • 9 # 春崔桃李

    物質和能量之間可以相互轉化。質量可以轉化為能量,能量也能轉化為質量。質量轉化為能量的例子很多,原子彈、氫彈的爆炸都是質量轉化為能量的例子。能量也能轉化為質量,太陽能被植物吸收後,就是經過植物的光合作用,把太陽能轉化成了化學能,儲存在植物當中。在這個過程中,實際上也是把太陽能轉化成了植物的質量。即轉化成了物質。

  • 10 # 孤猴78345271

    原創思想,愛因斯坦的質量和能量相互轉換勘稱是宇宙級別的大笑話,能量的基本單元是光子,光子沒有質量,那麼請問如何能夠將光子構成有質量的物質粒子:中微子,電子,質子,...有請高手用光子構建一個物質粒子試試看?本人認為,沒有質量點的參與,物質粒子不可能構建出來,質量點才是任何物質粒子的核心。這就是本人的`終極粒子模型’,物質屬性的`標準粒子模型’已經過時了!

  • 11 # 輝歌49

    ""Notices of this robot ! # :call knowledge trees ; ∑ : working procedure ; @ : program access ; .os : Operating system ; .org : Books transfer program ; .hb : Human brain evolution.""

    #1[AI - Character stack].os;

    #2[AI - Phrase meaning].os;

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    #8《Natural science - physics》.org;

    #9《Natural science - biology》.org;

    #-1{"輝哥49" - Thinking model}.hb;

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    ∑ A=@V(S(L)&M(t))&@N; ""answer""

    ∑ The answer: @"輝哥49"&@A:

    質量轉能量現象很常見,如汽油燃燒發出光和熱。而且愛因斯坦也抽象的給出一個質量轉能量的方程:▽E=▽mc^2,能量以光的形式表達。

    那麼問題來了,既然質量不會憑空蒸發,而以能量形式存在,那麼能量也不會憑空消失,又怎麼轉成質量呢?

    其實能量轉質量的例子很多,比如:植物的光合作用,動物吸收高能量食物長胖,宇宙黑洞抓住光子及一切物質質量變的很多而引發坍縮。

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