質量可以轉化成能量嗎?2

2020-08-28 縱情山水中學物理

關於前面提到的質量和能量的問題,我認為質量守恆和能量守恆是我們這個世界運行的普遍規律,放之四海而皆準。的確,在原子核反應中出現了質量虧損,同時放出了巨大的能量,相反的過程也會出現,但不能理解為質量轉化成能量,或能量轉化為質量。事實上所謂質量虧損,只是表面現象,減少的質量並沒有被消滅,而是以光的形式存在,或者說被光帶走了,而放出的能量就是原子核本身就具有的核能,並不是產生了能量,僅僅是能的形式發生轉化而已,當條件具備時,相反的能量轉化過程也是能實現的。所以說在核裂變的過程中,質量是守恆的,能量也是守恆的,並不是質量與能量的互相轉化。因此質量轉化成能量或能量轉化成質量的說法是不能成立的。
至於愛因斯坦的質能方程的理解,留點念想,留作下次再討論吧。







相關焦點

  • 質量可以轉化成能量嗎?3
    前文提到愛因斯坦質能方程,我認為不能理解為質量和能量的相互轉化,而應該這樣理解:有質量的物體一定有與之對應的能量,有能量的物體也一定有與之對應的質量,質量與能量間的數量關係遵守愛因斯坦質能方程,而非相互轉化。
  • E=mc^2質量可以轉化成能量,但能否用能量生成質量呢?
    很多人對愛因斯坦的E=mc^2存在誤解,愛因斯坦並沒有說過質量轉化為能量或者能量轉化為質量。  它們不存在轉化,就像你叫小紅,你的小名小寶貝,我無論叫小紅還是小寶貝都是在叫你。  如果你理解了這兩例子,應該就可以理解質能等價的概念。你可以發現這些過程中並非轉化。  關於E=mc^2,平常只是代表相對靜止的物體具有的能量,我們也叫靜質量。
  • 可以按照E=mc^2將質量轉化成能量,但能否反過來用能量生成1g質量?
    人類已經能夠按照E=mc^2將質量轉化成能量,但能否反過來用能量生成1g質量呢?愛因斯坦提出來的質能公式,可以說是最偉大的物理公式之一,直接揭示了能量和質量的內在關係。而質能公式的提出,也給核變反應提供了強大的理論支持。
  • 質量可以轉化為能量嗎?
    有一個同學說,在鈾核的裂變的原子核反應的過程中,發生了質量虧損,因此放出了巨大的能量,根據愛因斯坦的質能方程是質量轉化成能量了,那麼質量守恆和能量守恆就不存在了,有些讀物或媒體、電視節目也有此類說法,你怎麼看這個問題呢?有興趣的話,可以留言討論。
  • 質能方程揭示質量可轉化為巨大能量,那麼能量可以轉化為質量嗎?
    現在人類只知道1克反物質與1克正物質湮滅能夠得到完美的質能轉換,質量全部可以轉化為能量。除此之外,還沒有辦法在實踐上提升物質的質能的轉化率,得到比核聚變更高的能量轉化率。因此只能轉化率還是很低的。但即便如此,人類掌握的質量轉化為能量技術也遠遠勝過了能量轉化為質量技術,可以認為,目前的人類還沒有掌握把能量轉化為質量的開門鑰匙。目前的認知是,能量轉化為質量技術要求更高,需要比質能轉化高出很多的消耗。理論上900萬億焦耳的能量可以製造出1克物質。
  • 人類的科技難題:物質可以轉化為能量,那能量能轉化成物質嗎?
    人類的科技難題:物質可以轉化為能量,那能量能轉化成物質嗎?相信我們大家都聽說過物質轉化為能量的這個說法,例如我們生活中所經歷的蠟燭現象,就是一個很典型的例子,一個蠟燭原本是一個物質的狀態,但是將它燃燒殆盡,它會轉化為光和熱甚至是煙霧,這就是一個物質轉化為能量的過程。但是物質轉換能量的現象我們經常看到,不過能量轉化物質的過程我們確實見得很少。
  • 愛因斯坦:E=mc^2,能量確實可以轉化為質量,科學家已觀測到
    地球上最常見的太陽能就是最著名的質量轉化為能量的例子。根據初步的計算,科學家們發現,太陽內部每一秒鐘都有超過400萬噸的質量發生了核聚變,這個過程中,一部分的質量會消失,而這個過程中產生的能量就來源於這部分消失的質量,所以現在我們對「質量可以轉化為能量」這件事是沒有疑問的。
  • 哪些是質量轉化為能量的過程?質量和能量是等價的嗎?
    從愛因斯坦的質能方程(E=mc^2)來看,質量和能量在本質上是等價的。核聚變反應(比如氫彈和恆星)、核裂變反應(原子彈和核電站)、放射性衰變以及正反物質的湮滅反應,這些過程都是質量轉化為能量的過程。既然質能等效,並且質量能夠轉化為能量,反過來,能量也是能夠轉化為質量。在很多高能粒子加速器(比如大型強子對撞機)中,就是利用能量來產生新粒子,以驗證理論預言。
  • 能量重新轉化成物質可行!
    能量重新轉化成物質可行!物質是可以生成能量的,而且我們在生活中時時刻刻都在見證物質轉化成能量的過程,比如說煤炭燃燒釋放出熱能,石油的利用等。那麼這裡就出現了一個疑問,這個過程可以逆反嗎?也就是說能量變成物質可行嗎?
  • 核武器把質量轉化為能量,我們能反其道而行把能量轉為質量嗎?
    可能很多人對這個數字沒什麼概念,為了讓大家了解這個能量的巨大,我們舉個生活中的例子。假如這1克物質產生的能量可以全部轉化為電能,那麼它可以提供一個100瓦的燈泡持續點亮28萬年。根據質能方程,我們是否能反其道而行,把能量轉換為質量存儲起來呢?能量轉換為質量肯定能實現的,不過要大量做到這一點,目前實踐上還是做不到的。現在我們來看看為什麼。在實驗室中,我們能看到一種能量非常高的射線——伽馬射線很輕易就能轉化為電子和正電子,正電子是電子的一種反物質。這時,我們看到能量和物質的轉換過程就顛倒過來了,能量通過這種方式轉化為質量。
  • 核武器把質量轉化為能量,我們能反其道而行把能量轉為質量嗎?
    可能很多人對這個數字沒什麼概念,為了讓大家了解這個能量的巨大,我們舉個生活中的例子。假如這1克物質產生的能量可以全部轉化為電能,那麼它可以提供一個100瓦的燈泡持續點亮28萬年。根據質能方程,我們是否能反其道而行,把能量轉換為質量存儲起來呢?能量轉換為質量肯定能實現的,不過要大量做到這一點,目前實踐上還是做不到的。現在我們來看看為什麼。 在實驗室中,我們能看到一種能量非常高的射線——伽馬射線很輕易就能轉化為電子和正電子,正電子是電子的一種反物質。這時,我們看到能量和物質的轉換過程就顛倒過來了,能量通過這種方式轉化為質量。
  • 質能方程描述質量和能量是等價的,那麼能量可以轉化為物質嗎?
    狹義上理解,能量和物質是分開的,兩者可以相互轉化,比如兩個高能光子相碰,就有可能產生正負電子對;廣義上理解,能量和物質則是統一的。在核聚變與核裂變中,質量發生虧損,然後釋放巨大的能量,這也是氫彈與原子彈的爆炸原理,理論上說相反過程的反應也是可以進行的,但是難度非常大。愛因斯坦的狹義相對論描述到,質量和能量可以相互轉化,也就是大名鼎鼎的質能方程,微小的質量可以轉化為巨大的能量,比如在廣島原子彈中,質量虧損還不到1克。
  • 質量和能量可以相互轉化?不對,質量和能量根本就是一回事
    很多人誤會了愛因斯坦,也誤會了質能方程,他們認為質能方程說明了質量和能量可以相互轉化,而事實上這種說法是錯誤的,質量和能量無法相互轉化,因為二者根本就是一個整體,又何來轉化呢?在質能方程中,這一點體現得極為明確,質量等價於能量。正是因為質量守恆、能量守恆,所以才有了質能守恆。為了便於理解,我們還是可以從物質運動的角度去思考這個問題。
  • E=mc^2質量可以轉化成能量,但能否用能量生成質量呢?愛因斯坦:幫我打開棺材,我看誰又在誤讀我的質能方程!
    很多人對愛因斯坦的E=mc^2存在誤解,愛因斯坦並沒有說過質量轉化為能量或者能量轉化為質量。如果你理解了這兩例子,應該就可以理解質能等價的概念。你可以發現這些過程中並非轉化。關於E=mc^2,平常只是代表相對靜止的物體具有的能量,我們也叫靜質量。
  • 依據質能方程可以將質量轉化為能量,能否用能量生成1g的質量呢?
    在此基礎上,愛因斯坦運用動能定理和動量定理,可以進一步推導出物體所具有的能量與本身的質量之間的關係,其表達式為:E=m*c^2-m0*c^2,人們通常將其簡化為E=m*c^2,這就是著名的質能方程。質能方程的含義根據簡化後的質能方程,人們很容易聯想到既然這個等式存在,那麼有多少質量就可以轉化為多少能量,有多少能量也可以轉化為多少質量,其實這麼理解是不準確的。
  • 太陽不斷地把質量轉化成能量 這會致其重力降低嗎?
    是的,太陽的質量—因此它的地心引力—正由於2個主要因素不斷降低:1.太陽風。從太陽流走的恆定的電離粒子流。2.核聚變。太陽不斷地把質量轉化為能量,其中大部分能量永遠地離開了太陽(儘管聚變過程釋放的能量需要花上幾千年的時間才能到達太陽表面)。記住,極少量的質量轉化成大量的能量(參考:E=MC^2,核武器)。因此太陽不像許多人設想的那樣快地耗盡它的質量。
  • 怎麼樣才能將能量轉換成1g的質量?
    人類已經能夠按照E=mc^2將質量轉化成能量,但能否反過來用能量生成1g質量呢?質量轉換成能量的例子很多,距離我們最現實的案例是核裂變,重核裂變-質量虧損-轉換能量!而稍稍遙遠一些的案例是核聚變,比如ITER正在埋頭苦幹的氘氚核聚變,希望將質子聚變的質量虧損從原子核的禁錮中釋放出來,雖然距離還比較遠,但這仍然是最具希望的事業!而能量轉換成質量的案例,儘管理論上並沒有什麼問題,但事實操作起來可能還不是一般的困難!一、一克質量需要多少能量來轉換?
  • 網友問:在一次核爆中,會有多少質量轉化成了能量?
    質能方程指出,哪怕是微小的質量虧損,也會伴隨巨大的能量釋放,對於一顆30萬噸TNT當量的核彈,質量虧損大約是14克;1945年8月6日,美國在日本投放的廣島原子彈大約為2萬噸TNT當量,折算成質量虧損為0.93克。
  • 物質可以轉化為能量,為啥能量很難轉化為物質?
    同時愛因斯坦又告訴我們物質和能量其實是同一個事物的兩個方面,也就是說質量和能量其實就是一回事,就好像一個硬幣的正面和反面,這也說明物質和能量其實是可以相互轉化的,不過物質轉能量比較簡單,比如原子彈爆炸。但是能量要轉化為物質就難的多了,為啥逆過程就很困難呢?今天我來談談這個問題。
  • 能量如何轉化成物質?科學家擬用2個光子相撞產生正負電子
    自然界中,物質轉化成能量的現象比比皆是,比如家家都要用到天然氣燃燒產生的熱能。再比如,原子核裂變時由於損失了質量而釋放出巨大的能量,這部分能量可以用E=mc^2方程精確地計算出來。又比如,物質與反物質湮滅變成光,這也是物質轉化成能量。物質轉化成能量很常見,但能量轉化成物質目前還沒人見過。