在爱因斯坦出现之前,人们一直认为质量和能量是两个无关紧要的东西,没有任何关系。不过爱因斯坦告诉我们,质量和能量不仅可以相互转化,而且本质上其实是一回事,质量只是能量的一种表现形式。
那么如何将质量转化为能量呢?
从质能方程可以看出,只需要一根粉笔就可以释放出毁灭性的能量,为什么要烧好几斤煤,还是只点起小火呢?
因为化学反应前后的质量相等,所以长期以来,人们认为化学反应不会造成质量损失。直到核反应的出现,人们才意识到化学反应也会造成质量损失。只是损失的幅度极小,小到无法察觉,化学反应产生的热量,就是这一点察觉不到的质量损失产生的。
例如钚238,它由94个质子和144个中子组成,在衰变过程中会释放出两个质子和两个中子,从而变成铀234。在这个过程中会有一些质量损失,失去的质量会以热量的形式释放出来。
我们知道质量如何转化为能量,那么能量又是如何转化为质量的呢?
能量很难直接转化为我们所熟悉的质量,但是质量有很多不同的表现形式。通常我们所说的质量是指物体的静止质量,但是除了静止质量之外,物体还有一个动态质量。目前,我们还不能直接将能量转化为静止质量,但是可以将能量转化为动质量,比如Usingenergytodriveacar,就是能量转化为质量的过程。例如,在大型强子对撞机中,我们可以通过输入10∧9ev的能量将电子加速到每秒299792457.9964米。这是一个典型的能量转换运动质量的例子。
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