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量子探索：愛因斯坦指出物質和能量可以相互轉化，為啥沒見過能量變成物質？

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2022年1月17日 -
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從物理學的角度來看，“物質”指的是構成宇宙中一切物體的實體和“場”，所有人類可以看到和觸碰到的實體都是物質，不過物質並不是僅僅是實體，也會以“場”的形式存在，場指的是“
某種空間區域，其中具有一定性質的物體能對與之不相接觸的類似物體施加一種力
”，比如說物體的周圍都會存在引力場，引力場產生的引力可以讓兩個物質在不接觸的情況下相互影響。 
物質的性質千變萬化，不同的溫度不同的密度都會對物質的狀態產生影響，常見的有“氣體”“固體”“液體”等等，還有天然存在的物質和人類創造出來的物質，也可以分為有生命的物質和無生命的物質，不過所有的物質都擁有一個共同的特點，那就是這些物質的運動可以被觀察和預言，並且具備質量和能量。 
人類對物質本質的研究一直在進行，早期的人類就意識到了，所有的物質都由更小的組件結合而成的，而事實也正是如此，在顯微鏡被發明後，我們發現肉眼看不到的角落存在確實存在一個人類看不到的“微觀世界”，人類的身體也是由無數的細胞組成的，並且隨著科技的進步，我們可以觀測的微觀物體尺度也越來越小。 
人類肉眼看到的物體都是原子組成的，而原子本身也具有結構，原子核和周圍的電子雲就像是一個小小的星系一樣，在不斷的運動，而在量子力學中，最小的物質尺度是“普朗克尺度”，也就是我們常說的“量子”，量子指的就是一個物理量的最小且不可再分割狀態，任何物理量的最小尺度就是“量子”，不論是長度還是時間，都是可以量子化的。 
在人類目前的認知中，量子就是最小的單位，比量子更小的並不是不存在，而是人類的物理理論無法描述更小的單位了，小於普朗克尺度時，人類的物理定律就會失效，所以在現在的理論中，量子就是最小的單位，我們可以把這個宇宙視為無數量子以各種形式組合在一起的“巨大拼圖”。 
人類對物質的認知一直在不斷的改變，愛因斯坦的理論告訴我們，物質和能量從本質上來說是等價的，質能方程可能是人類最偉大的公式之一，這個公式甚至改變了人類文明的發展，E=mc∧2，這個看似簡單的方程，卻蘊含著宇宙的根本理論，愛因斯坦從狹義相對論中推導出了這個方程，這個方程告訴了我們物質和能量之間的關系，還指出了存在質量的物體無法超越光速。 
一切物質都潛藏著質量乘於光速平方的能量。 
質能方程主要用來解釋
核變反應中的質量虧損和計算高能物理中粒子的能量
，在核反應中，溫度和壓力達到一定條件後，物質就可以轉化為能量，太陽就是依靠核聚變反應來釋放能量的，根據質能方程，太陽內核大約每秒有6億噸的氫元素經過核聚變反應形成5.96億噸的氦元素，大約有400萬噸的氫轉化為了能量釋放出了出來，僅僅需要400萬噸氫，就可以實現太陽一秒鐘的光和熱，由此可見，物質內隱藏的能量其實是遠超我們想象的。 
既然物質可以轉化為能量，為什麼見不到能量轉化為物質呢？
首先，物質和能量是一體兩面的，並不是相互轉換，而是存在的形式不同，就像是水加熱沸騰，在溫度達到零度後會凍結一樣，物質會在某種條件下轉化為能量，但是物質不可能完全轉化為能量，除了正反物質的泯滅之外，核反應只能讓少部分質量轉化為質量。 
那麼能量可以轉化為質量嗎？答案是可以，只不過條件十分的苛刻，我們都知道宇宙源自於一場大爆炸，奇點大爆炸創造了整個宇宙，而在宇宙誕生的早期是不存在物質的，因為當時的宇宙處於極度的高溫中，在宇宙大爆炸的一瞬間產生的溫度被我們叫作“普朗克溫度”，在普朗克溫度下，宇宙中甚至除了引力之外的基本力都還融為一體，隨著溫度的不斷降低，基本力才逐漸出現。 
早期宇宙是一個純能量的宇宙，隨著溫度的逐漸降低才誕生出了物質，也就是說我們把溫度提升到一個很高很高的地步時，隨著溫度的降低，光子相互碰撞會產生其他的基本粒子，物質也就這樣誕生了，只不過這個時候誕生的物質是和反物質一起誕生的，正常情況下正物質會和反物質相互抵消泯滅重新化為能量，可是現在的宇宙中基本都是正物質，人類還沒有發現反物質組成的星系，目前還無法解釋為什麼宇宙正反物質有這麼大的差距。 
其實不難理解，物質和能量是一體的，但是物質的存在形式更加穩定有序，而能量要更加的混亂無序，從有序變成無序是一個熵減的過程，而無序變成有序是一個熵增的過程，因此能量轉化為物質要比物質轉化為能量更加困難，想要讓物質轉化為能量已經很難了，能量轉化為物質的條件更苛刻，因此我們在宇宙中見不到能量轉化為物質是很正常的。

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從物理學的角度來看，“物質”指的是構成宇宙中一切物體的實體和“場”，所有人類可以看到和觸碰到的實體都是物質，不過物質並不是僅僅是實體，也會以“場”的形式存在，場指的是“

某種空間區域，其中具有一定性質的物體能對與之不相接觸的類似物體施加一種力

”，比如說物體的周圍都會存在引力場，引力場產生的引力可以讓兩個物質在不接觸的情況下相互影響。

物質的性質千變萬化，不同的溫度不同的密度都會對物質的狀態產生影響，常見的有“氣體”“固體”“液體”等等，還有天然存在的物質和人類創造出來的物質，也可以分為有生命的物質和無生命的物質，不過所有的物質都擁有一個共同的特點，那就是這些物質的運動可以被觀察和預言，並且具備質量和能量。

人類對物質本質的研究一直在進行，早期的人類就意識到了，所有的物質都由更小的組件結合而成的，而事實也正是如此，在顯微鏡被發明後，我們發現肉眼看不到的角落存在確實存在一個人類看不到的“微觀世界”，人類的身體也是由無數的細胞組成的，並且隨著科技的進步，我們可以觀測的微觀物體尺度也越來越小。

人類肉眼看到的物體都是原子組成的，而原子本身也具有結構，原子核和周圍的電子雲就像是一個小小的星系一樣，在不斷的運動，而在量子力學中，最小的物質尺度是“普朗克尺度”，也就是我們常說的“量子”，量子指的就是一個物理量的最小且不可再分割狀態，任何物理量的最小尺度就是“量子”，不論是長度還是時間，都是可以量子化的。

在人類目前的認知中，量子就是最小的單位，比量子更小的並不是不存在，而是人類的物理理論無法描述更小的單位了，小於普朗克尺度時，人類的物理定律就會失效，所以在現在的理論中，量子就是最小的單位，我們可以把這個宇宙視為無數量子以各種形式組合在一起的“巨大拼圖”。

人類對物質的認知一直在不斷的改變，愛因斯坦的理論告訴我們，物質和能量從本質上來說是等價的，質能方程可能是人類最偉大的公式之一，這個公式甚至改變了人類文明的發展，E=mc∧2，這個看似簡單的方程，卻蘊含著宇宙的根本理論，愛因斯坦從狹義相對論中推導出了這個方程，這個方程告訴了我們物質和能量之間的關系，還指出了存在質量的物體無法超越光速。

一切物質都潛藏著質量乘於光速平方的能量。

質能方程主要用來解釋

核變反應中的質量虧損和計算高能物理中粒子的能量

，在核反應中，溫度和壓力達到一定條件後，物質就可以轉化為能量，太陽就是依靠核聚變反應來釋放能量的，根據質能方程，太陽內核大約每秒有6億噸的氫元素經過核聚變反應形成5.96億噸的氦元素，大約有400萬噸的氫轉化為了能量釋放出了出來，僅僅需要400萬噸氫，就可以實現太陽一秒鐘的光和熱，由此可見，物質內隱藏的能量其實是遠超我們想象的。

既然物質可以轉化為能量，為什麼見不到能量轉化為物質呢？

首先，物質和能量是一體兩面的，並不是相互轉換，而是存在的形式不同，就像是水加熱沸騰，在溫度達到零度後會凍結一樣，物質會在某種條件下轉化為能量，但是物質不可能完全轉化為能量，除了正反物質的泯滅之外，核反應只能讓少部分質量轉化為質量。

那麼能量可以轉化為質量嗎？答案是可以，只不過條件十分的苛刻，我們都知道宇宙源自於一場大爆炸，奇點大爆炸創造了整個宇宙，而在宇宙誕生的早期是不存在物質的，因為當時的宇宙處於極度的高溫中，在宇宙大爆炸的一瞬間產生的溫度被我們叫作“普朗克溫度”，在普朗克溫度下，宇宙中甚至除了引力之外的基本力都還融為一體，隨著溫度的不斷降低，基本力才逐漸出現。

早期宇宙是一個純能量的宇宙，隨著溫度的逐漸降低才誕生出了物質，也就是說我們把溫度提升到一個很高很高的地步時，隨著溫度的降低，光子相互碰撞會產生其他的基本粒子，物質也就這樣誕生了，只不過這個時候誕生的物質是和反物質一起誕生的，正常情況下正物質會和反物質相互抵消泯滅重新化為能量，可是現在的宇宙中基本都是正物質，人類還沒有發現反物質組成的星系，目前還無法解釋為什麼宇宙正反物質有這麼大的差距。

其實不難理解，物質和能量是一體的，但是物質的存在形式更加穩定有序，而能量要更加的混亂無序，從有序變成無序是一個熵減的過程，而無序變成有序是一個熵增的過程，因此能量轉化為物質要比物質轉化為能量更加困難，想要讓物質轉化為能量已經很難了，能量轉化為物質的條件更苛刻，因此我們在宇宙中見不到能量轉化為物質是很正常的。