500克木頭燃燒後，留下50克不到的灰燼，剩餘的質量去哪了？

「能源」，這兩個字和人類文明的發展息息相關，在遠古時代我們的祖先克服了對火焰的恐懼，並逐漸地掌握了燃料的使用方式，這就是人類對能源的初步運用。

能源這兩個字的含義是：「能夠提供能量的資源」，在地球上，這樣的資源數不勝數，但是也有一些能源在隨著人類的開發逐漸減少，甚至是瀕臨枯竭。那麼你有沒有想過這樣一個問題，500克木頭充分燃燒後，可能只會留下了50克不到的灰燼，燃燒的過程發生了什麼，剩餘的質量去哪了？

首先，500克木頭燃燒後剩下50克的灰燼這個數據並不是百分百準確的，只是為了讓大家更直觀地去思考這個問題，「燃燒」的本質是一種劇烈的氧化反應，只要滿足下面這三個條件，物質就會燃燒，當然釋放熱量的方式不只是只有燃燒一種。

可燃物溫度達到著火點與氧氣接觸植物是地球碳循環中十分重要的一環，在燃燒後會釋放大量的二氧化碳，並且木頭中的水分還會被大幅度的蒸發，在碳化後仍然不斷燃燒，最後會留下不可燃燒的礦物質，也就是我們常說的「草木灰」，它的主要成分是碳酸鉀。

這種燃燒後的灰燼是很好的肥料，古人還會用這些灰燼來清洗衣物，甚至還會用這些物質入藥，但是能取得什麼效果就不得而知了。

因此木頭在燃燒時的反應很簡單，就是釋放二氧化碳和水分的蒸發，二氧化碳和水蒸氣進入空氣中，同時燃燒時也會輻射出大量的熱量，在這個過程中質量就會不斷的丟失，但是原本的質量並不是憑空消失，而是轉化為了其他的形式存在。

熱力學第一定律指出，「能量守恆」是宇宙中的基本定律之一，「能量」不會憑空產生，也不會憑空消失，它只會從一個物體轉移到另外一個物體上，通常都是由高溫轉移到低溫，這個過程中，能量的總量不會發生任何變化，但是會引起孤立系統中的「熵」不斷增加。

在物質擁有的一切基本屬性中，「運動」是最基本的屬性，其他的所有屬性都是因為物質的運動而產生的，從微觀的角度來看，宇宙中不存在絕對靜止的物質，任何一個物質都是由基本粒子組成的，基本粒子本身就在不斷的進行無規律的運動，除非進入絕對零度，否則物質的運動無法停止，而熱力學第三定律指出，絕對零度無法實現。

而能量，就是體現物質運動程度的度量，一般用單位焦耳（J）表示，如果把宇宙看作一個封閉系統，那麼在無限遙遠的未來，宇宙中的能量總體也不會發生變化，只是有可能會隨著能量的轉移逐漸的趨於低溫，最終整個宇宙都無限接近絕對零度，陷入低能狀態。

愛因斯坦的狹義相對論中指出：

E=mc6^2

一切物質都潛藏著質量乘於光速平方的能量

這就是著名的「質能方程」，這個方程證明了物體運動的速度永遠無法超越光速，同時這個方程也指出，物質從根本上來說其實和能量是等價的，「質量」本身就是物質蘊含能量的一種體現方式，在物體加快運動時，產生的能量會增加到質量上。

在木頭燃燒的過程中，也會有一部分的物質遵從質能方程轉化為能量，但是這個能量微乎其微，基本可以忽略，用質能等價的概念可以很好的解釋為什麼木頭在燃燒後質量會大幅度的減少。

地球上的能源可以分為三種，「太陽能」「地球本身的能量」「天體引力產生的能量」，地球上所有的可燃礦物和物質，基本都是源自於太陽能的轉化，植物利用光合作用，汲取源自太陽的能量，吸收二氧化碳排出氧氣，並通過內部反應製造出其他的有機物，而植物又會被其他的動物吃掉，動物會釋放二氧化碳，在長時間的循環中，產生了大量的煤炭和石油，因此人類日常生活中使用的大部分能源其實還是源自於太陽。

地球本身內部產生的熱能，或者是月球引力產生的潮汐能，對於人類消耗的能源來說，只是整體的很小一部分。

太陽的能源又是從何而來？

太陽的熱量源自於內部的「核聚變」反應，也就是我們常說的「核能」，是原子核發生變化時釋放出的能量，在核能出現之前，人類利用的各種能源都只是改變了能量的存在形式，能量的質量並沒有發生變化，而核能的釋放是消耗了物質的質量從而釋放大量的能量，而地球上的大部分能量都源自於太陽，所以人類使用的能源基本都是核能的副產品。

微觀的原子運動製造了人類發展的能量，或許在遙遠的未來，人類可以掌握可控核聚變，從而獲得更多的能源去探索宇宙。

總結

木頭燃燒後減少的質量並沒有憑空消失，而是換了一種形式存在，宇宙中的能量總量不會消失，只是在運動的過程中不斷轉換著形式。