有人說，根據質能公式，1個粉筆頭的質量轉化為能量就可以供應全球人類喝開水100年。這實在是信口開河，毫無根據。質能轉化也是有限的，不能隨意想像。現在我們就來討論一下，一個粉筆頭全部質量轉化為能量，夠世界人民喝幾壺的問題。
先來了解一下質能方程是什麼？
質能方程也叫質能方程式，是愛因斯坦發現並創立的一個質量與能量之間當量關係的方程，這個方程顛覆性的將經典物理學質量和能量兩個完全不同概念聯繫起來，揭示了它們之間具有等價交換的本質關係。公式的表達式為E=mc^2，這裡的E代表能量，單位為J（焦耳）；m為物體質量，單位為kg（千克）；c為光速，c=299792458m/s（米/秒），一般取值約300000000m/s。
從中我們可以看到，當質量全部轉化為能量時，這個能量是巨大的。根據這個公式我們可以計算出1g（克）物質，全部轉化可得90萬億焦耳的能量。這是一個什麼概念呢？就是1g物質全部轉化為能量相當2500萬kw/h（千瓦/時，1度電），或2.15萬噸TNT烈性炸藥爆炸威力，約1.5顆廣島原子彈或1顆長崎原子彈差不多的威力。
一個粉筆頭有多少質量呢？粉筆頭有長有短，因此具有不確定性，無法嚴謹的定量，如果我們把這個粉筆頭確定為2g的話，那麼其全部轉化為能量可以達到180萬億焦耳，也就是相當5000萬度電或4.3萬噸TNT烈性炸藥爆炸威力。
現在我們來看看燒開水需要多大能量。
1L（升）水升溫1℃（攝氏度）需要熱量1大卡，1度電（1kw/h）產生的熱量約860大卡，1L水升高1℃需要耗電0.00116kw/h，如果我們用基礎水溫15℃的水燒開，每升水燒到沸騰100℃要提升85℃，就需要耗電0.0986kw/h。
1噸水=1000L，就需要耗電98.6kw/h。那麼全球按70億人口計算，每人每天平均喝水3L計算的話，全世界人類總共每天喝水需要210億L水，也就是2100萬噸。每噸水燒開耗電98.6kw/h，2100萬噸水就約需耗電20億kw/h。
這個2g粉筆頭全部能量相當5000萬kw/h，因此燒開的水根本就不夠人類喝一天，而且差得很遠，只相當人類一天燒開水所需能量的1/40。這樣看來，粉筆頭質量中蘊含的能量雖然很大，但要燒開夠全人類喝100年的開水還是太誇張了。
這裡要指出的是，並不是全世界所有人都喜歡喝開水，喝開水只是我們中國和一些亞洲國家地區的習慣，在歐美等一些國家，更多是喝冷水習慣，當然這些冷水是經過無菌處理過的。事實上我們中國也有越來越多的人開始喝冷水，如礦泉水、純淨水等。因此本問題更多的只是一個噱頭，讓我們更接地氣地認識一下質能方程以及質量所蘊含的能量有多大而已。
提升質能轉化率是一個很難的事情。
質能方程實際上只是揭示了質量和能量之間的本質聯繫，不管是1kg白菜還是1kg黃金，本質上其蘊含的能量都是一樣的，但這並不等於這些能量就能隨意得到。
人類對能源的認識和運用是循序漸進，不斷提升的。從刀耕火種的柴草能源時代，到煤炭時代，再到石化時代，現在已經進入了核能時代。目前核能利用是人類能源利用的最先進技術，也是目前質能轉化率最高的一種能源利用方式。即便這種「最高」的核能質能轉化率，依然是非常低的，核裂變質量轉換率只達到0.13%，核聚變可以達到0.7%。
也就是說，在核裂變能源利用中，1kg核燃料裡只有1.3g質量轉化為能量；在核聚變能源利用中，1kg核聚變燃料，只有7g質量轉化為能量。但即便是這點質能轉化率，釋放的能量就已經非常驚人了，最極端的表現方式就是原子彈、氫彈的爆炸。
人類現在對核聚變技術的掌握還處於不可控階段，就是「轟」的一下氫彈爆炸，無法讓這巨大能量緩慢持久地釋放，從而達到用於社會生產生活、造福人類的目標。這是一個世界性難題，儘管實驗已有較大進展，看到了運用前景和希望曙光，但距離真正推向商業化運行還可能需要奮鬥很多年。
正反物質湮滅是迄今人類知道的唯一質能完美轉化方式。
即便可控核聚變實現了商業化運行，人類掌握的質能轉化能力也還只達到了0.7%，要實現質能100%完美轉換還有99.3%的空白等著填補。因此可控核聚變利用，還只是人類能源利用萬裡長徵走出的第一步。
現代科學在理論上認識到的物質質量完美地轉化為能量，只有一個途徑，就是正反物質的湮滅。研究和實驗證明，正物質和反物質碰到一起，就會發生湮滅，這個過程會釋放出物質質量蘊含的全部能量，隨後消失得無影無蹤。因此1g反物質遇到1g正物質，就會釋放出2g物質的能量，不管是黃金還是白菜遇到反物質，同等質量釋放出的能量是一樣一樣的。這就是質能轉換的最高境界，質量100%轉化為能量的完美釋放。
在我們世界，既存在著正物質，也存在著反物質，這已經被科學發現和實驗無數次的證實，沒有什麼可質疑的。但問題是，正物質到處都是，我們就是活在正物質的世界，而反物質是極其稀少的，只是在科學實驗或者精密科學儀器可以探測到一些亞原子級的反物質，如反電子（正電子）、反質子（負質子）、反氫原子（由正電子和帶負電的原子核組成的原子）等等，這些反物質一出現，就與滿世界都是的正物質相互湮滅了，而亞原子級的湮滅是人類無法自然感知的。
科學家們在各種對撞機裡，通過用巨大能量加速粒子以接近光速的碰撞得到反物質，並製造低溫磁阱捕捉保存這些反物質。十幾年來，全世界科學實驗耗費了驚人的人力財力物力，製造出極微量的反物質粒子，迄今，全世界製造出的反物質加起來也不夠燒開一杯開水。
因此，利用這種能量轉換方式來為人類社會服務，目前還只能停留在科幻階段，未來何時能夠有可能實現這種能源利用方式，誰也不知道。但可以預期的是，如果真的到了利用反物質湮滅能量的時代，那就不是我們現在可以揣度的文明層級了。
質能轉化的科學研究還有巨大的發展空間。
反物質極其少見和難得，既給科學研究帶來困難，也是我們的幸運。正因為我們生活在一個正物質世界，才有可能無憂無慮地活著。想想，如果我們生活在一個到處都存在著反物質的世界，豈不隨時都有可能被湮滅掉嗎？那才是一個令人恐怖的世界呢。
除了正反物質湮滅這種完美質能轉換方式，從核聚變到頂級完美轉換之間還有99.3%的空白，這期間還存在著其他的質能轉化方式嗎，人類在可預期的未來有可能發現這些能量轉化方式嗎？不知道。不過我知道的是，迄今，似乎還還沒有任何科學家有這方面的發現和研究課題，如果各位有興趣，不妨鑽鑽這個牛角尖，只要能夠鑽出1%質能轉化率的能源利用方式，諾貝爾獎就是個小兒科了。
但不管怎麼鑽，1個粉筆頭都不可能燒開讓人類喝100年的開水，因為完美質能轉化這個天花板已經限死了這種可能。
就是這樣，歡迎討論，感謝閱讀。
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