请问科学家有没有观测到能量变成物质的事例,有何分享?

某一个人呀


很难,除非有特殊物理事件发生。否则很难在现实世界被观测到,亦如,物种进化的大跃进~基因突变,是几十万、几百万年才有可能实现的。而且影响有可能是通过外在环境间接实现的,科学上仅用几年、几十年的观测很难准确拿捏、把握住相关联接与影响。


晋铨369


请问科学家有没有观测到能量变成物质的事例,有何分享?

(注:题目中的“能量变成物质”不太严谨,因此本文将其改为“能量转成质量”)

长久以来,人们都认为能量就是能量,质量就是质量,这两者泾渭分明,不可混淆。但在100多年前,著名的物理学家爱因斯坦却使人们改变了这一看法,爱因斯坦指出,能量和质量其实是物质的不同属性,它们是可以互相转化的,并且有着非常确定的当量关系,可以通过一个简洁的质能方程式来描述。

我们天天都能感受到的来自太阳的能量,就是一个质量转化为能量的事例,根据科学家的计算,在太阳的内部,每一秒都会有大约400万吨的质量在核聚变反应中转化为能量。研究表明,所有核反应产生的能量,实质上就是来源于反应物在核反应过程所损失的质量,因此可以说,“质量可以转成能量”这种现象,现在的我们都是认同的。

然而“能量可以转成质量”却很难让人接受,因为这看上去就是传说中的“无中生有”,而我们似乎并没有看到过这种现象。那么能量到底能不能转成质量呢?这里先给出答案,事实证明能量确实可以转成质量,在过去的日子里,科学家已经观测到实例,下面我们就来讲一下。

我们都知道,原子是构成世间万物的基本单位,它是由原子核和电子组成,原子的绝大部分质量都集中在原子核内,而原子核又是由质子和中子构成。从更微观的层面上看,质子和中子是由夸克构成,质子包含两个上夸克和一个下夸克,中子包含一个上夸克和两个下夸克。

按常理来讲,一个质子的质量就应该等于其内部所有夸克的质量之和,但事实上却并非如此,科学家发现,两个上夸克的质量加上一个下夸克的质量,只有一个质子质量的1%左右。那么质子为什么会多出这么多的质量呢?

在质子的内部,夸克通过强相互作用力结合在一起,而传递强相互作用力的是一种名为“胶子”的粒子,它是一种没有静质量的规范玻色子,但其本身携带了能量。科学家认为,质子的这些多出来的质量就来自于质子内部胶子所携带的能量,而中子也是同样的情况(中子内部的夸克总质量只有中子质量的大约1.3%),因此这可以被看作一个“能量可以转成质量”的实例。

第二个实例来自于高能光子,科学家发现,如果一个光子携带的能量大于两个电子的静质量,那么当这个光子在与有质量的物质互相作用时,就可能会产生一个电子和一个正电子,同时这个光子本身则会消失。1933年,科学家就在云室实验中观测到了这一现象。

第三个实例则来自于欧洲核子研究组织(CERN)的强子对撞机(LHC),科学家在实验中发现,在两个高能质子碰撞时发生的散射过程中有时会观测这样的现象:两个质子都没有改变,但是却产生了新的粒子,比如说“J/ψ介子”。

需要指出的是,“J/ψ介子”是由一个粲夸克和一个反粲夸克构成,而质子却是由两个上夸克和一个下夸克构成,这就意味着,在这种现象中产生的新粒子不是质子的“碎片”,而是由质子所携带的能量直接产生。

1997年,日本的“Tristan”粒子加速器观测到一种被称为“真空极化”的现象,何谓“真空极化”?简单地讲就是,强大的电磁场可以在真空中激发出正反粒子对。很显然,这也是一个“能量可以转成质量”的实例。

看到这里,可能大家会比较奇怪,为什么“能量可以转成质量”这种现象只有在微观的层面才可以被观测到?我们来看看爱因斯坦提出的质能方程式 E = MC^2,根据这个方程式我们可以得出 M = E/C^2,方程式里的C代表的是光速常量,可以看到C^2是一个很大的数字。

也就是说,需要非常大的能量才可以得到一点点的质量,举个例子,广岛原子弹释放的能量大约为1.3万吨TNT当量,而其损失的质量却仅为0.9克左右,那么反过来讲,我们需要将1.3万吨TNT爆炸的能量全部集中起来,才能产生大约0.9克的质量。显而易见的是,以我们人类目前的科技水平,根本就不可能做到这种程度的能量操控。

不过既然我们已经知道了能量确实可以转成质量,那么不出意外的话,在遥远的未来,人类很可能会真正掌握能量与质量之间的转换技术,从而一举成为宇宙中的高级文明。


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魅力科学君


你食用大米丶猪肉,大米猪肉都是物质的,在你胃里消化转化为能量,被你吸收转化为细胞,细胞是物质的,你是细胞构成的。

汽油是物质,在汽缸中燃烧产生能量,作为物质的气油消失转化为能量。能量对机械做功推动汽车运动,气车是物质的。汽油燃烧丶做功过程中又释放出二氧化碳和水,二氧化碳和水都是物质的。

能量丶物质就是这样相互转化丶重组丶拆分。


资料完善度低


大家谈的很好。其实,客观地讲,物质就是能量,能量就是物质。具体的每个、每种物质,都是以质量形态表现出来、以能量的发展为动力的。这不是"哲学“问题,这是人类,从古到今都观测到、接触到、应用到、认识到的事实! 只不过,科学家、专家加以分别研究、探讨罢了! 世间,不存在物质转能量、能量转物质问题,只存在这种物质转化为那种物质,比如无生物转化为有生物,氢氧元子转化为水,等等。物质的相互转化,是通过内在的能量运动,从量变到质变而来的。量变质变,都是通过,该物质自身内在的质、量变化,在一定条件下、一定环境的影响下,转化而来的!这理,外在条件,很关键。比如,在一定时间、一定温度下,鸡蛋可以转化成鸡子。但变化,仍然是鸡蛋"内在“的原因。而这种变化,又一切决定于"外在“的条件、地点、和时间呀! 类似例子,无论在化学、物理、生物、天文,甚至各项社会科学,等等的观测、实验中都存在,太多太多,很有兴趣,大家可以研究提高!有了这个认识,应该是提高自己认识水平的,极好的方法吧! 供参考!


永柏惠远


核反应中,质量损耗产生巨大的能量,那么巨大的能量能否产生物质呢?实验室是否有类似的实验呢?哪怕产生一个电子呢。反正到目前为止,我是不知道,接下来所说的,均是猜测。中子星都知道,很小的体积,巨大的密度,如果是质量更大的恒星,就会变成黑洞,质量更大,体积更小,中子也被压碎,可能就是纯能量体,一旦有能量溢出,巨大的能量需要载体,就会形成物质,大概,就是宇宙大爆炸的微弱版。


张大伟94


这个现象不用科学家来观察了,它再普通不过,每分每秒都在重复发生,这就是植物的光合作用——植物体内的叶绿体吸收了太阳光的能量,结合从土壤吸收的水和无机盐及小分子有机物、空气中的二氧化碳,转化为氧气、生物大分子有机物如蛋白质、核酸及其它各种生命物质,最后实现生长,然后才会有各种动物和人类的生存。生命过程就是明显的能量转化为物质的现象。

如果要纠结于纯物理现象,那么,我记得物理学里学过,一对光子在强磁场中进行高速碰撞,可能会变成一对正负电子对,是实验已经观测到的,但具体实现的条件记不清了。

个人理解,能量和物质之间的转换,只不过是象水有汽态、液态和固态一样,当物质的振动状态(频率和能量)不同的时候,就会呈现为不同的物态。汽态、液态和固态是从分子级结构上体现在宏观上的状态。那么在比分子小很多级别的量子态,能量和物质之间的转化那是瞬间生生灭灭无数次的。世界变化的本质是能量的聚散,也就是我们古人所说的“炁”的变化,古语说:“聚则为形,散则为炁”,其中的“形”就是我们现在说的物质,“炁”就是能量态或者是非常小的量子态的大量的物质微粒。爱因斯坦的质能方程:E=MC^2就是解答这个问题的公式。

正如金刚经所言:“一切有为法,皆如梦幻泡影,如露亦如电,应作如是观”。所有的物质,暂称“有为”,都是不同能量因缘合和聚集而构成,其实所谓物质也只是在我们眼里呈现出来的有轮廓、形状和结构的假象而已,我们能够“看到”物质,本质是因为我们眼睛接收到了“物质”反射或发射到我们眼中的电磁波,而它们对应的本体,实际上在我们看到它们的过程中,从微观量子态,物质和能量的相互转化,不知道已经生生灭灭过多少次了。


珑荃堂


我已经成功地观测到了。现在我公布方法,免费的,不用打钱呦。用一个豆子,在三月底埋在地里,适当浇水。精心保护啊!到秋天,豆子由于接受了太阳能,就可以变成好几十个豆子。多出的根茎叶也算进去,就多了很多物质。这就是能量转化成物质的铁证。


法缘石


能量与物质是一体的二面,一面有形,一面无形,无形的能量,由有形的物质的运动来承担。


惠舒旅社老板


能量变物质不奇怪。从哲学的高度分析,能量就是物质,只是转换的种类不同而已。比如引力,其中就有引力波(线)在传递到达目标体产生引力作用。不会无缘无故发生引力,必有引力微粒传递,就象光粒子、电粒子、磁力线粒子等一样,这些粒子通过转换可以变成摸得着的物质。人的意思也是微观物质(脑细胞)在发生传递变化产生了意思,意思消耗营养(脑细胞),吃进去的营养就是物质……


用户2857427160974


😄👉:能量就是物质,物质可以转化为物质!煤、石油是物质不?

阳光是物质不?还有风;难道它们不是物质?

风、阳光是清洁能源,是能量,可以发电,而转换成动能;也就是动能量煤、石油也是如此,可以发电,变成动能!

你没学过能量交换定律吗?

能量也是物质!


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