你知道嗎--現代科學中的100個問題 第59節(1/1)

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能量是肯定有可能轉變成物質的，不過，要想大量做到這一點，在實踐上卻辦不到。現在我們就來看看這是為什麼。

按照愛因斯坦的狹義相對論，e＝mc＾2（碧聲注:c的2次方）。這裡e代表能量，以爾格為單位；m代表質量，以克為單位；c代表光的速度，以每秒釐米為單位。

光在真空中行進的速度非常接近於每秒300億（3×10＾10）釐米。c＾2這個量代表c×c的乘積，即等於3×10＾10×3×10＾10＝9×10＾20。這就是說，c＾2等於900，000，000，000，000，000，000。

因此，從理論上說1克的質量（m＝1）可以轉化成9×10＾20爾格的能量。

爾格是個非常小的能量單位。我們比較悉的單位是千卡（大卡）:1千卡大致等於420億爾格。1克質量在轉化成能量時大約產生2.2×10＾11（即2200億）千卡。你每天只要從你吃下的食物得到2，500千卡的能量，就可以生活得很舒服了。要是你有1克物質所代表的能量可以利用，你就有了一個夠你維持240，000年的能源，這不管是用什麼人的標準來衡量，都是一個巨大的數目。

換一種表示方法吧！如果1克物質所代表的能量能夠完全變成電能，那麼，它可以供一盞100瓦的電燈泡連續點燃大約280，000年。

再換一種說法，那就是，1克物質所蘊含的能量相當於燃燒7千萬加侖汽油所得到的能量。

因此，既然原子彈裡有數量相當可觀的物質變成能量，那麼，原子彈爆炸時會造成那麼巨大的破壞作用，也就不足為奇了。

這種轉化可以朝兩個方向進行。如果說物質能夠轉化成能量的話，能量也可以轉化成物質。這是任何時候都可以在實驗室裡參觀的:一種能量非常高的粒子——γ線光子——能夠不太費勁地轉化成一個電子和一個正電子。這時，物質轉化成能量的過程就顛倒過來了:現在是能量通過這種方式轉化成物質。

但是，這時形成的物質只包含兩種非常輕的粒子，它們的質量小到幾乎等於零。用這樣的原理能夠產生更多的物質——多到甚至看得見的物質嗎？

可是，這一來你可就用得上算術了:既然1克物質可以轉化成燃燒7千萬加侖汽油所產生的能量，那麼，燃燒7千萬加侖汽油所產生的全部能量，也僅僅能夠產生1克物質。

即使有人想作一次表演，不惜傾家蕩產去積集只能夠產生1克物質的全部能量（並且這能量可能要比所需要的能量多好幾倍，因為總會有一些必不可少的消耗），也還是無法做到這一點。事情很簡單:所需要的能量既不可能足夠快地全部產生出物質來，也不可能全部集中在一個一下子能產生出1克物質的充分小的體積裡。

可見，這種轉化在理論上雖然有可能實現，但在實踐中卻完全做不到。不錯，據科學家們的推斷，宇宙中的物質過去一度是由能量形成的，但是，形成這些物質的任何一組條件肯定是我們現在在實驗室裡無法再現的。