E=mc 是否意味；即使是一个粉笔，也拥有巨大的能量？

在爱因斯坦的狭义相对论中，描述了质量和能量是等价的，这也就是大名鼎鼎的质能方程，表述为物质的能量（E）等于物质的质量（m）和光速平方（c2）的乘积，即E=mc^2。

通过质能方程可以认为一个有质量的物质同时也拥有巨大的能量，而且能量也可以转化为质量的。那么根据质能方程，是否可以认为，一个粉笔头所具有的能量都可以烧开够地球人100年喝的开水呢？

单单来看质能方程E=mc^2，1克的物质所对应的能量 =0.001 * (3*10^8)^2 = 9*10^13 J，那么1度电对应的能量 = 3.6*10^6 J。

所以1克的物质所对应的电量为 (9*10^13)/(3.6*10^6) = 2.5*10^7度电，这样一看一根粉笔对应的能量好像还是那么回事，但这其实是误解了质能方程。

质能方程的由来。

质能方程被誉为世界十大经典公式，主要被用来解释核变反应中的质量亏损和计算高能物理中粒子的能量，只是一个描述性公式。

方程可以有效的解释核反应中巨额能量和质量亏损的由来，和核裂变或者核聚变为什么可以产生如此巨大的威力。

在1905年，爱因斯坦深入研究了物体惯性和它自身能量的关系之后，提出了质能方程E=mc^2，而质能方程的推导基础则需要狭义相对论中的速度叠加原理和质增原理，然后通过数学算法从而推导出了质能方程——物体的能量等于质量乘以光速的平方，即E=mc^2。

质量和能量放在一起被称为质能，质能方程应该怎么理解呢？

很多人都认为质能方程是说质量和能量可以相互转化，但事实上这种说法是错误的，质量和能量不是相互转换的关系。

在爱因斯坦的质能方程中，要阐述的核心思想其实并不是质能转换，而是质量是能量的另一种变现方式，当然能量也是质量的另一种表现方式，二者是一个整体。

举个例子来理解一下，物理学中任何运动着中的物体都具有动能，并且动能的大小与物体运动的速度呈正比关系。

而在相对论中，任何具有质量的物体在运动的过程中会有一个惯性质量，物体的运动速度越快，惯性质量也就越大，将物理学与相对论结合一下就会发现一个物体运动越快，动能就越大。

也可以说物体的能量越大，质量也就越大。在这里我们就可以很好的理解物体的质量和能量是一回事，这不过是对同一个物体的两种测量方式而已。

质能方程 E=mc^2中，“m” 中的能量来自哪里？

先来理解一下质能方程E=mc^2中的每个项，其中E是 代表能量，表示所研究的粒子（或一组粒子）包含的总能量；m 肯定是代表质量，表示粒子的总静止质量。

其中“静止质量”是指静止且没有任何已知力与任何其他粒子发生作用时粒子的质量；c 是光速的平方，在这个方程中代表的只是一个转换因子，告诉我们如何将质量（千克）转换为能量（焦耳）。

而我们可以从核反应中获取大量能量的直接原因就在于方程E=mc^2，比如将一千克的质量转换为能量，由于 c ＝（299,792,458 m / s），那么经过计算我们会获得相当于 2150 万吨TNT（烈性炸药）的能量。

E=mc^2还意味着有一种能量形式，会随着这个粒子的存在而存在，其他的能量都能够损失，而这个随粒子存在而存在的能量不可能损失。

打个比方说，运动中的粒子具有动能，如果快速移动的大型物体与另一个物体发生相撞，无论碰撞是怎么发生的，碰撞都会为其赋予能量和动量。

而这种形式的能量存在于粒子的静止质量能之外，是粒子运动固有的一种能量形式，但这是一种可以去除的能量形式，不过粒子的静止质量而拥有的能量（由 E =mc 定义的部分）是不会去除的。

总而言之，我们是可以借用手段消除任何系统除静止质量能量以外的所有形式的能量，例如势能，化学能等，而粒子们唯一拥有的能量就是静止质量能量——E=mc^2。

爱因斯坦的质能方程对于微观物理的研究有着相当大的作用以及十分深远的意义。

质量和能量。

• 一、静止的物体会有其固有的能量

能量的形式有很多种，包括机械能、化学能、电能以及动能，但这是物体运动的固有能量，但即使是静止的普通物体也具有固有能量，并且这是一个非常巨大的能量，并且这种能量等价于E=mc^2的质量。

• 二、质量也是可以转化成纯能量

质能方程E=mc^2中，每一千克的质量可以转化为9×10^16焦耳的能量，这相当于2100万吨的TNT爆炸所释放出的能量。

在放射性衰变、核聚变或核裂变，到裂变式原子弹，再到太阳的核聚变，以及物质和反物质的湮灭，都遵循质能方程。

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  三、能量可以产生质量

如果用足够高的能量把一个光子和电子碰撞在一起，结果会得到一个光子、一个电子、还有一对新的物质——反物质粒子，也就是说当碰撞的能量足够高时。

会产生出新的粒子，比如大型强子对撞机等粒子加速器可以通过从纯能量中制造出新的粒子。而我们宇宙中的一切物质也是从“奇点”大爆炸中的能量创造出来的吗？

总结。

质量和能量其实是一回事，本质上是一样的，可以说是一个物体的两个面，只不过是同一概念的不同属性，在质量里面是有能量的，而在能量里面也存在着质量，有着明确的数量关系。

而“只要一个粉笔头，就有能烧开够地球人100年喝的开水的能量”这种说法并不现实，原因就在于目前还无法做到损失质量来释放能量。