爱因斯坦:人类需要多少能量,才能转换出1克质量?
记得物理老师说过,能量和质量是不能相互转换的。的确迄今为止,人类也没有真正实现能量和质量的转换。但是爱因斯坦的相对论,已经实现了把质量转化成能量的设想。转化公式就是著名的E=mc^2。
既然如此,我们能不能反过来,把能量转化成为质量呢?哪怕只有1克也好。
核物理学中主要研究的,就是核裂变和核聚变。这两种物理变化,实际上都是把质量转化为能量的过程。按照爱因斯坦的公式,我们很容易就能算出转化1克质量需要的能量数。
转化1克质量需要的能量,大概是90万亿焦耳,而一吨TNT的能量约为41.8亿焦耳,这等于说1克质量需要的能量相当于2.1万吨TNT爆炸的能量!和广岛原子弹的能量相当。
乍一看上去,这似乎很容易实现,但真正实现能量转化为物质,还有一个十分苛刻的条件,那就是温度。按照“夸克相变温度”理论,夸克-反夸克的转变需要超高的温度,只有在这样的条件下,能量才会转变为有质量的粒子,这个温度到底有多高呢?约等于2万亿摄氏度!
按照人类当前的科技水平,想要达成这样的温度,几乎是不可能的。虽然实现能量转化为物质是一个革命性的成就,也许会给人类解开宇宙起源的秘密,但是估计没有任何国家愿意为此付出巨额投资。因为人类社会的发展,需要的是能量。用能量转化为物质基本没有现实意义。
或许只有在人类文明高度发达的情况下,能量转化为物质的实验才能真正展开。
大家怎么看?
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