愛因斯坦質能方程給出了能量和品質之間的聯繫, 能量和品質可以相互轉換。 這一方程可以用多種方法推導出來, 也經受了無數實驗的檢驗。 大到星系、宇宙的演變, 小到粒子的衰變, 它們都要遵守質能方程這一規則。
光速是一個比較大的物理量, 質能方程的出現讓人認識到原子核內部存在著巨大的能量。 原子彈、氫彈、核電站等巨大能量的理論來源就是E=mc², 在核裂變或核聚變中, 生成物的品質要小於反應物的品質, 虧損的品質△m乘以光速c的平方即為核反應中釋放的能量。
愛因斯坦質能方程不僅適用於核反應, 也適用於任何有能量轉化或轉移的情況。 中學階段學習化學時曾經學過品質守恆定律, 化學反應中反應物的品質之和等於生成物的品質之和。 根據愛因斯坦質能方程, 反應物的品質並不等於生成物的品質, 因為化學反應過程中必定有化學能釋放出來,
將一隻鍋放在爐子上加熱, 如果按照中學時學過的知識, 鍋的品質不會增加。 不過鍋加熱後內能會增加, 根據質能方程, 鍋的能量增加了就意味著品質也會增加, 增加量也可以用△E=mc²算出來。
應該是這麼理解:在質能方程中, 是物體的“靜止品質”對應有這麼多的能量, 注意!是靜止品質, 而不是“全部品質”。 所對應的能量, 是物體固有的, 但如何釋放出來, 又以何種形式釋放出來, 不是那麼簡單的。
但不能理解成為“品質消失了, 全部轉變為能量。 ”實際上, 不存在“脫離物質運動的能量”, 能量本身的意義, 是“物體運動做功本領的量度。 ”脫離物質運動談能量, 其實是“無源之水, 無本之木。 ”
在核反應中, 反應過程中損失的靜止品質, 確實都轉化成為能量了。 這不僅僅是在核反應中所測量到的結果,
那麼, 這樣被釋放出來的能量(核能)是以什麼形式表現出來的呢?是以核反應產物的動能形式表現出來的。 例如, 在He3(n,p)T這個用來探測中子的著名核反應中,
當然, 正負電子的湮滅反應, 也精確的證明了這個結論。 湮滅反應後產生的兩個光子能量, 精確的等於正負電子的靜止品質所對應的能量。
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