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能量能否轉化為質量?

好像從沒聽說過能量能轉化為質量啊,這種反應要如何發生呢?


一個很典型的例子就是核聚變反應合成重元素。需要在極高的能量下進行。超新星爆炸的過程中,有大量的原子量超過鐵族元素的重元素被合成,這也是宇宙中存在重元素的機制。

還有一個例子便是大爆炸的假說。但是這個仍然是假說,還沒有得到實驗證明。在大爆炸年表中,從奇點到普朗克時間形成夸克的這個過程,就是隨著能量密度下降,能量轉化為基本粒子的過程。

大型強子對撞機(LHC)之前所做的工作,就是利用高速運動的強子碰撞形成的高能量密度,模擬宇宙誕生初期的環境,從而觀察在高能量密度中產生的粒子,以及驗證相關的物理定律。


謝謝邀請。

拋開「轉化」的定義,這類反應是存在的。

實際上:在很多能量發生變化的反應或者效應之中,都伴隨著質量發生的變化。很多時候,不少人直接認為,質量和能量就是同一種東西,甚至有一派前沿研究者直接認為,質量和能量是等價共生態。

還有一脈有點神棍的前沿學者認為能量和質量是數學中「分量」和「模」的關係。

但是嚴謹一點的話,有人認為這種質量」虧損「並非是簡單的轉化過程」。而是:

質量包括靜止質量和運動質量。當發生了質量「虧損」,然後釋放出了能量,然後這部分能量是以輻射出的γ光子體現的,然後高速光子此時的運動質量就等於「虧損」的質量。貌似就是這樣。所以不能說質量變成了能量,反應前後質量其實是守恆的,只是長腿跑了沒在原來那堆物質里。

這類反應在物質被分類之後,就出現過很多,要一一概括起來,工程量實在太大。我先大概舉這麼典型幾個例子來看看吧。但是首先,我必須提醒一點,請不要把愛因斯坦的質能方程過分解讀,我遇到很多個這類誤解的人士了

第一,對撞機實驗的湮滅現象

大型強子或粒子對撞器。正反粒子加速對撞,然後就透過正反粒子湮滅,而湮滅這個瞬間過程就是轉換成能量,但是,同樣另一個過程也同時發生——那些能量就以其它(也可以和原本一樣的)粒子形態離開撞擊點。此過程就是從物質轉化能量又轉化回物質的粒子。

第二,鐵系元素的原子核聚變

任何一個吸熱反映都伴隨者質量增加。普通的吸熱的質量增加可以忽略。

pro:4H+Ni-56 -&> Zn-60 這個聚變反映就是吸熱的,質量就會增加,就是能量轉化為物質。

第三,理想實驗:夸克與膠子

質子和中子的質量總和是大於三個夸克那點質量的,那麼多出來的那一些質量,被某一派認為是中子,質子,夸克和膠子的相互作用,而這個過程可能是「能量-質量」的過程。

第四,理想實驗:電子偶效應

原子核的庫侖場作用下,高能伽馬光子的能量大於電子靜能量的2倍時,可以再原子核場附近轉化為兩個電子。甚至某一派人士直接將光子的「質量」用「能量」來折算。

第五,理想實驗:大爆炸

大爆炸所產生的不只是能量/物質,這個理論認為時間和空間也由此被釋放。在最初的狀態下,能量和物質是相同的。。

ps,但是這個理想實驗很多人並不認同這類解讀,他們更願意將過程描述為:

"大爆炸不是只是簡單的能-質的轉化過程,還有時空的開始,基本力的產生。另外神經的傳導是涉及了能量,但它不是一個能量轉化過程(因任何生命過程都是有能量參與的),而應是一個信息的過程吧,並且這種信息的過程是在化學層面的。"(引用自果殼)

好了,暫時就舉這些把


怎麼沒有?動能就是典型的例子——加速一個物體,動能增加,物體的質量相比起靜止時也增加了。你扔出一塊石頭,就是能量轉化為了質量。石頭砸中東西產生破壞,就是石頭的質量又轉換為了能量。

只不過低速狀態下這種效應產生的質量變化完全可以忽略而已,但到了接近光速時,你再推一塊石頭已經很難再加大它的速度了,此時動能的增加幾乎完全表現為質量的增加。


舉個最簡單的例子:Schwinger機制。強電場下,會從真空中激發出正負粒子對。


可以。

直接的例子就是成對產生,兩個光子直接變成電子和反電子,費曼圖


我就作死做一個預言,這個世界上其實除了能量什麼東西都沒有。一切都只是能量引發的現象。現在正在努力學習來證明,有生之年如果證明出來了,不要忘記挖墳宣傳。預計以後可以人為造物,或者信號傳送人。不需要撕,純當我老掉牙的科幻。


首先要弄清楚什麼是質量。質量不是獨立存在的一個量。和其他的量有互相依存和互相參照的關係。質量描述了某種現象。


看過三體 第三部中的神級文明就是有能力直接進行質能轉換的


說這麼麻煩做什麼。。。那些吸熱化學反應不都是能量轉化為質量,只不過增加的質量太小以至於現在的機器都測不出來而已。


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