什么是質(zhì)量？什么是能量？質(zhì)量為什么會(huì)變成能量？質(zhì)量與能量是什么關(guān)系？質(zhì)量和能量哪個(gè)更基本？在認(rèn)識(shí)能量和質(zhì)量方面，由于概念上的問題，人們一直有不少困惑。
質(zhì)量是量度物體慣性大小和含有物質(zhì)多少（即物化能多少）的物理量。它不是一個(gè)恒量，而是一個(gè)可變動(dòng)的量。1901年考夫曼以實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，當(dāng)電子速度接近于光速時(shí)，其質(zhì)量急劇增加，從而推翻了質(zhì)量守恒原理。而能和物化能是客觀存在，是實(shí)在的和可以守恒的，所以對(duì)于能和質(zhì)量來說，能是本原。
我們來弄清楚愛因斯坦方程E = mc2 中的E是什么？m 是什么？
從質(zhì)能等效方程E = mc2 可知E 與光速c 平方成正比，當(dāng)c = 0 時(shí)，能量為0 ；由此可知E是動(dòng)能，而不是靜止能量。
前述核子結(jié)合成原子核、重核裂變和輕核聚變所釋放的能量計(jì)算，都是以質(zhì)量虧損數(shù)量為計(jì)算數(shù)據(jù)，由此可知方程E = mc2 中的m 是靜止質(zhì)量。因此愛因斯坦質(zhì)能等效方程的準(zhǔn)確表達(dá)式應(yīng)為：
方程中V 是物體運(yùn)動(dòng)速度，C 是光速。
當(dāng)V = 0 時(shí)，V 2 / c 2 = 0 ，則m 為靜止質(zhì)量， E為靜止能量，于是，“能本原論”從方程（2 ）導(dǎo)出一個(gè)重要結(jié)果：靜止能量等于靜止質(zhì)量。
E 靜 = m 靜 ⑶
這是靜止質(zhì)能全等式。因此靜止質(zhì)量和靜止能量實(shí)質(zhì)上是同一樣?xùn)|西——物化能量。物化能量是能量的一種重要形式，是被束縛起來粘結(jié)致密的、具有質(zhì)量并用質(zhì)量量度的能量，它包括物態(tài)能量（簡稱物能）和亞物態(tài)能量（簡稱亞物能）。
將方程⑶代入方程⑴，可得出：
E 動(dòng) = E 靜c 2
因?yàn)殪o止能量E 靜是被束縛起來的物化能量，因此得出方程：
E 動(dòng) = E 物c2 ⑷
方程⑷是“能本原論”從愛因斯坦質(zhì)能等效方程導(dǎo)出的物化能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的變換式和守恒方程。它揭示了所謂質(zhì)能等效守恒定律，實(shí)質(zhì)上是物化能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能（能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式）的能量轉(zhuǎn)化和守恒。
“能本原論”認(rèn)為質(zhì)子、中子和原子核是聚合粘結(jié)的致密巨能量。這個(gè)結(jié)論可以從下面一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)成果得到有力的證明。
現(xiàn)代物理學(xué)通過試驗(yàn)已經(jīng)測算出：一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)，要放出2.22 兆電子伏的能量（相當(dāng)于一個(gè)碳原子在燃燒過程中釋放的能量的數(shù)十萬倍 ）。這個(gè)能量以r 光子的形式輻射出去。它的核反應(yīng)方程是：
10n + 11 H → 21 H + r
物理學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，氘核雖然是由一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子組成。它的質(zhì)量卻不等于一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量之和。比較精確的計(jì)算表明，氘核的質(zhì)量比中子和質(zhì)子質(zhì)量之和要小0.002388u （ 注：u表示原子質(zhì)量單位，1u = 1.660566 × 10 -27 千克 ）。
愛因斯坦的質(zhì)能等效方程E = mc2 告訴我們：物體具有的能量跟它的質(zhì)量之間存在簡單的正比關(guān)系。物體的能量增大了質(zhì)量也增大，能量減少了質(zhì)量也減少。核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)的質(zhì)量虧損△m ，表明它們?cè)诨ハ嘟Y(jié)合過程中放出了能量 △E=△mc2 。知道了原子核的質(zhì)量虧損，就能夠運(yùn)用愛因斯坦質(zhì)能方程計(jì)算出核子在結(jié)合成原子核時(shí)放出的能量。上述中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)質(zhì)量虧損△m = 0.002388u ，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程：
0.002388×1.66×10-27×(3.00×108)2
△E=△mc2= ← 電子伏= 2.22
兆電子伏 1.60×10-19
計(jì)算的結(jié)果跟實(shí)際測算結(jié)果符合得很好。這個(gè)核反應(yīng)表明一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)。所虧損的0.002388u 質(zhì)量轉(zhuǎn)化為2. 22兆電子伏能量。
我們?cè)僖砸粋€(gè)鈾核裂變?yōu)槔纯春肆炎儠r(shí)質(zhì)能變化。
235 92u + 10n → 9038Sr + 136 54Xe + 10 10n
在這個(gè)反應(yīng)中釋放的能量可以計(jì)算如下：
反應(yīng)過程中質(zhì)量減少了△m = 0.1510u
反應(yīng)中釋放的能量△E = △mc2 = 141兆電子伏
理論計(jì)算的結(jié)果跟實(shí)驗(yàn)測算的結(jié)果同樣符合得很好。上述鈾核裂變過程中減少的0. 1510u 質(zhì)量轉(zhuǎn)化為141兆電子伏能量。原子彈的爆炸其實(shí)就是原子核裂變時(shí)質(zhì)量爆炸成動(dòng)能。
重核裂變時(shí)原子核的質(zhì)量要轉(zhuǎn)化為巨大能量，某些輕核聚變結(jié)合成為質(zhì)量較大的原子核時(shí)，要釋放出更大的能量。例如一個(gè)氘核和一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核時(shí)，要釋放出17.6兆電子伏能量。這個(gè)核聚變反應(yīng)所釋放出的巨能量，也是直接由聚變之前和聚變之后的靜止質(zhì)量之差產(chǎn)生的。
上述核子結(jié)合為原子核、重核裂變和輕核聚變反應(yīng)的理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明質(zhì)量和能量在本質(zhì)上是同一樣的東西。
愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了質(zhì)能的密切關(guān)系和著名的質(zhì)能等效方程，但對(duì)質(zhì)能內(nèi)在的一致性和區(qū)別仍缺乏徹底的認(rèn)識(shí)，他沒有弄明白靜止質(zhì)量就是物化能。乃至伸手可以逮住的“萬物本原”和“第一推動(dòng)”從他的眼皮底下溜掉了。他在晚年花了大量的時(shí)間和精力試圖將相對(duì)論和麥克斯韋的電磁理論統(tǒng)一起來建立“統(tǒng)一場論”，結(jié)果無功而終，令人腕惜。
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