在我們看來, 物體的能量與質量並沒有多大關係, 比如高速飛行的子彈動能很大, 但質量卻很小, 比如固定不動的樓房, 質量很大, 動能卻為零, 傳統物理學也是這麼認為的, 能量與質量既不成正比, 也不成反比, 沒有任何對應關係。
但是在1905年11月21日, 愛因斯坦在《Annus Mirabilis》論文中首次提出質量和能量的關係, 隨後便創建了質能方程E=mc², E代表能量值, 單位是焦耳(J), m代表物體質量, 單位是千克(Kg), c則是不變常量光速299792458米/秒。
愛因斯坦的質能方程闡明了物質和能量的正比關係, 一個有質量的物體就會存在能量, 除非這個物體質量為0, 顯然這是不可能的, 因此世間一切物體都蘊含巨大能量, 樹木、水、土壤、巖石、人體等等, 都存在能量, 即便是粑粑同樣有能量。
如果我們只用質能方程簡單計算, 不考慮到其他因素, 即便是非常輕的物體, 所含能量也是大得離譜的, 比如一根吃飯用的筷子, 質量為5克, 根據E=mc²公式, 把m和c都代進去, E=0.005*299792458², 最後E=449377589368408焦耳。
看到這樣的數字, 大家可能覺得很枯燥無味, 449377589368408焦耳到底有多大能量, 能否讓一座湖泊裡的水變得沸騰?能否將一枚衛星送上藍天?因為我們平時對那些看不見的能量大小根本就沒有辨別標準,
在物理學中, 一公斤水溫度要升高1℃, 就需要吸收1大卡的熱量, 1大卡=4184焦, 假設常溫下水溫為10℃, 水若要燒開達到100℃, 需要增加90℃, 90大卡=376560焦, 因此, 一公斤水燒開共需要376560焦熱量。
我們再來簡單計算一下, 根據質能方程算出, 一根筷子蘊含有449377589368408焦能量,
還有人說, 一個2克重粉筆頭所蘊含能量, 足夠讓全球人類喝上一個世紀的開水。 但實際情況是, 即便一根筷子燃燒再怎麼充分,
不可否認, 任何物體內部都蘊含驚人的能量, 走進神奇的微觀世界, 你就會發現隱藏在微粒中的巨大能量, 世界上的一切物質都由原子構成, 原子又由原子核和核外電子構成, 核外電子圍繞原子核旋轉, 就像行星圍繞太陽一樣, 原子核又由質子和中子構成。
原子中蘊含的能量足夠巨大,在21世紀,人類僅僅只掌握了原子中的核裂變和核聚變能量,就已經製造出殺傷力極強的核武器,輕鬆毀滅一座城市,未來誰能釋放原子中的全部能量,那麼一定能製造出毀天滅地的超級武器,想想都十分可怕。
說了這麼多,無非就是為了證明原子內部的確含有驚人的能量,怎樣才能將原子內部的全部能量都釋放出來呢?就像質能方程中一樣,一根筷子釋放出的全部能量理論上可以讓一個小型湖泊的水沸騰,那麼反物質能可以做到呢?
反物質理論認為,宇宙中的一切粒子都有與之對應的反粒子,即反物質,這就跟正電子和負電子一樣,相遇後就會湮滅,當粒子與反粒子相遇時,發生爆炸,釋放出比核裂變和核聚變還要大數倍的能量,最後一同湮滅。
反物質概念雖然早在1928年提出,離現在已經快過去一個世紀了,但是反物質研究依然沒有獲得重大進展,科學家僅製造出與氫原子配對的反氫原子,並且最長反氫原子也只能存在0.17秒,最後自然與空氣中的氫原子碰撞湮滅,1秒鐘都不到。
氫原子與反氫原子相遇,確實能釋放出驚人能量,有研究報告指出,1克反氫原子與氫原子相遇湮滅後,釋放出180000000000000焦耳能量,經計算,能將478011噸水燒開,如果有5克反氫原子,的確可以讓一座小型水庫的水沸騰起來。
但是目前人類僅僅只能製造出一種反物質-反氫原子,也許是受科技水準限制,也許宇宙只存在反氫原子,而一根筷子又由多種原子構成,碳,氫,氧,氮,鈣,鉀,鎂,鈉,錳,鐵,磷,硫等,要製造出筷子中的全部反物質,現在顯然無法做到,我們只有把希望寄託未來。
總之,用一根筷子的能量來讓一座湖泊沸騰,理論上可行,但現實不行,只有當人類製造出所有種類的反原子後,才有可能做到,大家對此怎麼看?
原子中蘊含的能量足夠巨大,在21世紀,人類僅僅只掌握了原子中的核裂變和核聚變能量,就已經製造出殺傷力極強的核武器,輕鬆毀滅一座城市,未來誰能釋放原子中的全部能量,那麼一定能製造出毀天滅地的超級武器,想想都十分可怕。
說了這麼多,無非就是為了證明原子內部的確含有驚人的能量,怎樣才能將原子內部的全部能量都釋放出來呢?就像質能方程中一樣,一根筷子釋放出的全部能量理論上可以讓一個小型湖泊的水沸騰,那麼反物質能可以做到呢?
反物質理論認為,宇宙中的一切粒子都有與之對應的反粒子,即反物質,這就跟正電子和負電子一樣,相遇後就會湮滅,當粒子與反粒子相遇時,發生爆炸,釋放出比核裂變和核聚變還要大數倍的能量,最後一同湮滅。
反物質概念雖然早在1928年提出,離現在已經快過去一個世紀了,但是反物質研究依然沒有獲得重大進展,科學家僅製造出與氫原子配對的反氫原子,並且最長反氫原子也只能存在0.17秒,最後自然與空氣中的氫原子碰撞湮滅,1秒鐘都不到。
氫原子與反氫原子相遇,確實能釋放出驚人能量,有研究報告指出,1克反氫原子與氫原子相遇湮滅後,釋放出180000000000000焦耳能量,經計算,能將478011噸水燒開,如果有5克反氫原子,的確可以讓一座小型水庫的水沸騰起來。
但是目前人類僅僅只能製造出一種反物質-反氫原子,也許是受科技水準限制,也許宇宙只存在反氫原子,而一根筷子又由多種原子構成,碳,氫,氧,氮,鈣,鉀,鎂,鈉,錳,鐵,磷,硫等,要製造出筷子中的全部反物質,現在顯然無法做到,我們只有把希望寄託未來。
總之,用一根筷子的能量來讓一座湖泊沸騰,理論上可行,但現實不行,只有當人類製造出所有種類的反原子後,才有可能做到,大家對此怎麼看?