质能转换有多厉害 质子散多少钱一盒

现在人类掌握质能转换率最高的就是核聚变 。氢弹爆炸的能量惊天动地 , 可以毁灭世界 , 这就是氢核聚变 。其实核聚变质能转换率是极小的 , 约为质量的千分之七 , 也就是一千克物质只有七克转化为能量 , 就如此厉害 , 这是为什么?
这就是质能转换的威力
质能方程是爱因斯坦在一百多年前发现的 , 是人类对宇宙规律认识的一次巨大突破 。
质能方程是描述质量转化为能量 , 或者能量转化为质量的关系式 , 有一系列繁杂的论证过程 , 作为科普这里就不列举这些过程了 , 最后的结果非常简单明了 , 即表达为:E=MC^2 。
这个公式等号左边E表示能量 , 单位J(焦耳);等号右边表示质量M乘以光速C的平方 。质量单位为kg(千克) , 光速单位为m(米) , 真空光速标准值为299792458m/s(米/秒) , 如没有特别精确的要求 , 计算时为了更简单快捷 , 一般会将光速简化为300000000m/s 。
别看这么一个简单的方程式 , 却让人类的认识发生了突破性的进展 , 从此 , 质能守恒替代了过去的质量守恒 , 更为精准;人们知道了原来质量里面竟蕴含着这么巨大的能量 , 只要有办法将质量转化为能量 , 能量就会取之不尽用之不竭 。
这个方程的精髓是等价互换 , 这个等价是指质量和能量是等价的 , 任何物质只要质量相同 , 蕴含的能量都是相同的 。1kg黄金 , 1kg炸药 , 1kg棉花 , 1kg白菜 , 其全部转化为能量都是一样多 , 都是约9*10^16J , 这些能量相当于250亿度电 , 或者2151万吨TNT炸药爆炸的威力 。
几千年来 , 人类获取能量方式都是低效的化学方式草木、煤炭、燃油通过燃烧取得的能量 , 都属于化学能源 , 是通过化学反应获得能量 , 这种效率是极低的 。比如烧煤 , 1kg标准煤燃烧得到的热能为7000大卡 , 约为29300962.74592J , 这个能量只是质能转化率的0.000000000326 。
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因此在过去教科书中 , 质量守恒就是基本正确的 , 因为消耗的那点能量基本可以忽略不计了 。但毕竟还是有一点点损失 , 因此质量守恒只是相对准确 , 并不是十分准确 , 质能守恒才真正准确 。
上个世纪人类发现了核能 , 核能才是通过质能转换获取能量的模式 , 这是人类获取能量的一次飞跃 , 但其转换率也是很低的 。目前人类了解的质能转换效率 , 除了正反物质湮灭 , 还没有任何技术能够将全部质量转化为能量 。现在最厉害的核聚变技术 , 也只能将0.7%的质量转化为能量 。
质能转换是等价的 , 那么能量能够转化为物质吗?
许多人常有疑问:既然质量可以转化为能量 , 为啥能量不能转化为质量呢?其实这种认识是错误的 , 质能转换并非单向 , 而是双向互换 , 能量同样可以转化为质量 , 同样适用于质能方程 。
要将一点点质量转化为能量的条件都是极其苛刻的 , 很难的 。比如要原子弹、氢弹爆炸这种极端条件 , 极端高温高压 , 才能转换出一点点质量 。而将能量转化为质量的难度就更大了 。
要知道 , 1kg物质全部转换成能量 , 可以得到相当于250亿度电 , 或2151万吨炸药爆炸的威力 , 这个威力相当于1655颗广岛原子弹同时爆炸威力 。根据等价互换原则 , 就是要这么大威力的能量 , 一点都不浪费 , 全部包裹在一个容器里 , 才能够得到1kg物质 。

其实能量转化为物质的质量一直都在发生着 , 我们宇宙从138亿年前大爆炸那一刻开始 , 就是纯能量转化为物质质量的过程 。
宇宙如何从能量中诞生?现代量子力学认为 , 宇宙大爆炸前是没有任何物质的 , 也没有时间和空间 , 只有本底能量 , 就是真空零点能 , 这个能量非常巨大 。
这种能量蕴藏在虚无的真空中 , 以量子泡沫的方式存在 , 这些量子泡沫以虚粒子对方式随机出现 , 又很快湮灭 。如果宇宙完全对称和守恒 , 我们的宇宙就不会出现 , 现在也就没有我们这些人类在这里瞎扯了 。

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