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E=mc²,对于有科学素养的人而言,初次接触这个方程时,无疑会被深深震撼。它彻底颠覆了经典物理模型对能量和质量的认知,这令人难以置信。从牛顿时代到爱因斯坦时代,我们的思想迎来一扇巨大的门,彻底改变了我们对现实世界的理解。这实在太神奇了。

当然,也有很多人无法理解或拒绝理解,甚至反对这个方程。然而,它的魅力在于,它不会随着个人意志的转移而改变,它总是存在,并等待着我们用更与众不同、经得起检验的新理论来颠覆它。

质量与能量间存在着相互转化的关系。质能方程E=mc²准确描述了这一转化。人类对于能量的获取方式从机械、化学到核能不断升级。然而,在目前的技术水平下,能量转化的效率仍然非常低。例如,煤燃烧获得能量的效率只有质能转化的0.000000000326转化为热能,核裂变也只能转换小于0.1%的质量为能量。

迄今为止,核聚变是转化率最高的方式,但仍然只有约质量的0.7%能转化为能量。除了正反物质湮灭,现在还不存在其他技术能够将质量的统统转化成能量。人类在上世纪掌握了核裂变和核聚变技术,但可控性还只停留在核裂变上。

中国在可控核聚变领域处于世界前列,持续延长约束核聚变高温等离子体的温度和时间。目前已实现了1.2亿度约束101秒的成绩。能量转化为质量同样存在,但其条件非常苛刻。150亿年前宇宙大爆炸的瞬间,即是能量转化为质量的过程。在欧洲大型强子对撞机实验中,通过模拟宇宙大爆炸,成功再现了宇宙大爆炸1秒前的图像。这项实验既验证了大爆炸理论,也为能量转化为物质提供了实证。

不过,爱因斯坦想告诉我们的,其实并非“能量和质量能相互转化”,某种意义上来说是“质量和能量其实是同一样的东西,只是以不同的单位进行测量而已”。

电子的静质量与速度v和波长λ成正比,频率和波长是电子在空间中波动的性质。基本粒子以波的形态在约束空间中传导能量,形成了能量、动量的不连续性。电子在加速器中移动时,空间中的能量波动堆叠在一起,导致波长λ被压缩,从而使电子的质量得到补充。

质能实际上是基本粒子给窥探者的表现,当我们以能量窥探时,就会表现出能量;而当以质量窥探时,就会表现出质量。E=mc²表达了不同观察方式的等效作用,当然也能够认为是质量与能量之间的互相转换。能量以波的形式结构产生静质量。宇宙大爆炸导致空间范围增大和能量下降,损失的能量转化为基本粒子。反演即为空间回缩,能量增长,物质结构分崩离析为基本粒子,进而提升能量,粒子结构将解体为纯能量,最终回归到奇点。

最后从辩证唯物主义哲学的方向来看,宇宙中只有物质是存在的,物质具有质量和能量两种属性,它们既对立又统一。无质量有能量,或者无能量却有质量的物质是不存在的。一个非抽象的物质应同时具有质量和能量,并且它们可以相互转化,而这个过程并非简单的质量与能量的转化,而是一个非抽象物质的灭亡和新物质的产生。物质是不灭的,它永恒存在着。

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