爱因斯坦：E＝mc^2，能量确实可以转化为质量，科学家已观察到

在爱因斯坦的质能公式提出之前，其时的科学界普遍都认为质量就是质量，能量就是能量，它们是相互独立泾渭明白的不能混为一谈的两种工具。可是爱因斯坦的质能公式却打破了这一点，凭据E=mc^2，我们知道能量和质量本质上是一样的，它们是同一观点的差别属性，有着明确的数量关系。

地球上最常见的太阳能就是最著名的质量转化为能量的例子。凭据开端的盘算，科学家们发现，太阳内部每一秒钟都有凌驾400万吨的质量发生了核聚变，这个历程中，一部门的质量会消失，而这个历程中发生的能量就泉源于这部门消失的质量，所以现在我们对“质量可以转化为能量”这件事是没有疑问的。

可是但这个形势逆转后，发生“能量转化为质量”这样的事情的时候却让人有点难以接受，因为这与人们的思维定式相违背。能量在我们看来是看不见摸不到的工具，对一些人来说，能量转化为质量就像是无中生有。可是事实往往与我们的感受南辕北辙，爱因斯坦是对的：能量真的可以转化为质量。而且科学家们已将观察到了这样的实例。

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第一个实例：强相互作用

我们知道，分子是保持物质性质的最小单元，而分子本质上也是由原子组成。所以说，组成宏观物体的基本单元就是原子。原子的大部门质量都集中在原子核内部，内部的中子和质子占了大部门质量，核外电子的质量险些可以忽略不计。而从最微观的层面来看，质子和中子又是又差别的夸克比例组成。质子带正电，由两个上夸克和一个下夸克组成，中子不带电，包罗一个上夸克和两个下夸克。

那么有人就会想固然的以为，既然原子核内部可以看作是夸克的聚合体，那原子核的质量是不是就是所有组成夸克的质量之和？可是事实上不是这样的，科学家们发现，对一个质子或者中子而言，组成它们的三个夸克的质量加起来也只有他们各自总质量的1%不到，那质子剩下的99%的质量又是从那里来的呢？

这时候，我们要思量到四大基本力之一的强相互作用力。这种力的力程极短，只发生在原子核的内部，夸克通过强相互作用力联合在一起。在这个历程中，通报这个强相互作用力的存在是一种叫做“胶子”的粒子。“胶子”是一种没有静质量的规范玻色子，但其自己携带了能量。

据此，科学家们认为，质子剩下的99%的质量就是泉源于这些胶子所携带的能量，中子的情况也是一样，这里都是能量表达酿成了质量展示。因此这里可以看成是一个“能量转化为质量”的实例。

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第二个实例：高能光子

除了以上强相互作用的例子，另一个“能量转化为质量”的例子是高能光子。

科学家们发现，如果一个光子携带的能量大于两个电子的静质量，那么当这个光子在与有质量的物质相互作用时，就可能会发生一个电子和一个正电子，同时这个光子自己则会消失。1933年，科学家就在云室实验中观察到了这一现象。

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第三个实例：高能质子碰撞

这个现象是在欧洲核子研究组织（CERN）的强子对撞机(LHC)内发现的，科学家们将两个质子加速到亚光速后在粒子管道中发生碰撞，在这两个高能质子碰撞时发生的散射历程中会视察到这样的现象：这两个质子都没有变化，可是却发生了新的粒子，好比说我们相对熟悉的“J/ψ介子”。

“J/ψ介子”是由一个粲夸克和一个反粲夸克组成的，而前面我们说了，质子是由两个上夸克和一个下夸克组成的。这就意味着，在这个碰撞历程中发生的“J/ψ介子”不是质子的“碎片，它们是由质子携带的能量直接组成的，

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第四个实例：真空极化

除了最著名的LHC以外，来自日本的粒子加速器“Tristan”也曾为高能物理立下过汗马劳绩。在1997年的时候，科学家们在Tristan中发现了一个神奇的现象，科学家们讲这种现象命名为“真空极化”。

科学家经由研究发现，真空极化通俗的来讲就是：强大的电磁场可以在真空中引发出正反粒子对。而电磁场是能量场的规模，很显然，这也是一个“能量可以转成质量”的实例。

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总结

经由以上四个现象的解释，很对人可能发现了一个配合点，那就是质量转化为能量一般是宏观现象，而能量转化为质量却都发生在微观领域。那为什么会这样呢，其实凭据爱因斯坦的质能公式就能发现一点眉目。

凭据E=mc^2，这里的m为质量，E为能量，c为真空中的光速，约即是300000000米/秒。c的平方为很大的数字，所以很小的质量就能转化为庞大的能量，想要反过来转化的话，庞大的能量才气转化成一点点的质量。

所以常见的质量转化为能量是宏观现象，好比核弹爆炸，核电站，太阳发光等现象。其时在广岛爆炸的那颗原子弹相当于1.3万吨当量TNT的炸药，可是仅仅相当于0.9克的质量完全转化为能量。这什么意思呢，这意味着我们要将1.3万吨TNT炸药爆炸释放出的能量全部收集起来，才气在理论上转化出0.9克的质量。

所以，爱因斯坦的质能公式在现有的科学界限内是完全正确的。固然，现阶段我们险些做不到大规模地将能量转化为质量，可是在不远的未来，我们一定可以发现出效率极高的质能转化机械。