質能方程
其實關於這個問題，也就是能量到物質的轉變，無論是在宇宙中，還是在人類的實踐都實現過了。但是要了解這個問題，我們要從最本質的問題出發，那就是愛因斯坦的狹義相對論。話說在1905年，愛因斯坦提出了4個具有開創性的科學理論。
其中被我們稱為狹義相對論的是後兩篇，在第一篇中，愛因斯坦統一了時間和空間。而在後一篇中，愛因斯坦統一了能量和質量。但是愛因斯坦對於能量與質量的統一是和大多數人理解得不一樣的。我們平時常常會聽到「質量轉化為能量」這樣的用法，其實這個說法並不準確。在這篇論文中，愛因斯坦提出的統一思想是這樣的，他認為質量和能量其實是一個東西，是一體兩面的，能量裡有質量，質量裡有能量。（關於這一點，詳情可以查一查愛因斯坦當年的論文，或者可以看看大學物理學教材。）而質量和能量之間可以用質能方程E=mc^2來換算。
我們可以用一個例子來理解質量和能量。這就好比你有一筆錢，你可以把這筆錢都換成人民幣，你可以都換成美金。無論你是用人民幣還是用美金，其實你擁有的這筆錢的價值是不變的。而質量就好比這裡的人民幣，能量就好比這裡的美金，一定的人民幣的價值是等效於一定價值的美金的。但是如果你花了其中的一些錢，無論是你用人民幣還是美金都是減少了。
所以，我們才會說，能量裡還有質量，質量裡還有能量。也因此，所謂的質量守恆以及能量守恆，說白了是一個事。
那能量又是如何實現和物質之間的轉化的呢？
宇宙大爆炸
我們都知道物質其實是粒子構成的，比如：夸克，電子等。而宇宙其實起源於138億年前的一場大爆炸。
今年，獲得諾貝爾獎的吉姆·皮布爾斯其實就是相關方面的研究者。他和一批傑出的科學家一起完成了標準宇宙學模型，而這個模型就是基於大爆炸理論建立起來的。
而宇宙大爆炸初期，溫度特別高，當時幾乎沒有什麼物質粒子，主要就是電磁波，也就是我們說的光子。不過這個時候的光子和我們平時常見的光子是有很大區別的。這時候的光子應該叫做高能光子，也就是具有非常高能量的光子。
我們都知道，物質都有自己的反物質，比如：電子的反物質就是正電子，質子的反物質就是反質子。光子的反物質其實是它本身。而正物質和反物質碰撞之後會發生湮滅。
當然，你可能要問了，真的存在「反物質」麼？實際上，科學家還真的發現了，在高能的宇宙射線就找到過，而且科學家在實驗室裡也實現過。
那光子和自己的反物質「光子」碰撞會如何呢？常識告訴我們並不會有什麼。但實際上，這種觀念是錯的。這是因為我們平時生活的環境溫度相對低。如果在超級高溫的情況下，比如：幾十億度時，那情況就不一樣了。科學家發現，光子碰撞前，如果它們所具有的的能量要大於一對電子所具有的能量，碰撞之後可以產生一對正反電子，而這對應的溫度就是59.3億度。（我們把可以形成某種粒子的溫度叫做閾值溫度。）不同的粒子其實具有不同的閾值溫度。
如果光子的能量要稍微多一些，那這些能量就會轉化為粒子運動的能量。因此，在大爆炸初期，物質粒子就是光子這樣碰撞出來的。
實驗中實現過麼？
實際上也確實有，人類在高溫的徵途上也確實做了不少，美國原子能委員會擁有一臺質子對撞設備，叫做相對論重離子對撞機。它可以把任意的原子核加速到十分接近於光速，然後實現對撞，這產生的能量能達到1萬億度的黑體輻射的水平。只不過，這個過程很短暫。但這還不是最猛的。
歐洲核子研究中心擁有一臺大型強子對撞機，這臺設備不斷升級，只是為了找到上帝粒子「希格斯玻色子」，在執行任務過程中，他們做到了局部溫度相當於10萬億度的黑體輻射的水平。
但無論是上面的哪一個，所能維持的時間都很短，也確實產生了些許的電子。但沒有辦法實現大規模地創造物質粒子。
最後，我們來總結一下，只要溫度給夠，高能光子的碰撞是可以產生物質粒子的。如今宇宙中的物質就是在宇宙早期溫度還很高時形成的。至於人類是否可以做到？目前來說，科學家只能在實驗室當中實現極為短暫的高溫環境。因此，根本沒有辦法大規模地創造物質粒子。