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。
相反，能量也是可以轉化為質量的，在宇宙大爆炸初，所有物質都是能量轉化而來。
以上是對能量和質量狹義的理解，如果我們繼續深究，那麼請問何為能量？何為物質？兩者的區別又是什麼呢？
如果說有質量的就是物質，那麼光子不具備靜止質量，但是擁有動質量，在一些場合，我們可以把光子看做純能量，比如在光合反應中，光子就代表著光能；而在量子力學的一些場合，光子又看做基本粒子，也就是實實在在的物質。
如果我們深刻理解質能方程，就會得知質量和能量是統一的，兩者是同一事物的兩面，或者說能量才是本源，質量只不過是能量的一種屬性而已；比如在廣義相對論中，能量和動量的分布決定了空間如何彎曲，而不是考慮質量的分布。
其實，任何時候有能量的相互轉化，本質上就有質能轉化，不僅僅限於核反應；比如氫氣的燃燒過程會釋放大量熱量，表面上是化學能轉化為熱能，其實也是發生了微小的質能虧損，只是質能虧損率太小而已。
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