E＝mc2使用說明書
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本文選自：wikiHow
評分：8.5
譯/怪哉研究者
校/濮聲莉
牧夫君按
阿爾伯特·愛因斯坦於1905年發表了一篇具有革命意義的論文，他在其中首次提出了E=mc2。該方程式中，E為能量，m為質量，c為真空中的光速。E=mc2家喻戶曉，儘管如此，但很多人只知其表，不知其里。簡單來說，E=mc2解釋了物質與能量的相互關係：這兩者本質上是同一事物的不同表現形式。E=mc2看似簡單，卻改變了我們對能量的思考，同時也促進了科學技術的進步。
步驟1/2
理解E=mc2
1
E=mc2中的變數。
對於任一方程，明確其中的變數為第一步。在E=mc2中，E表示物體靜止時的能量，m是其質量，c是為真空中的光速。
光速c為常數，其數值(≈3.00x108米/秒)在任意參考系中相同。在愛因斯坦的相對論中，儘管c2為常數，但其作用更接近於一個單位換算因子。在方程中，c2符合量綱分析的結果，而能量的單位是焦耳（J）或kg m2 s-2，所以質量m的量綱乘以c2的量綱就能保證質能關係在量綱上的一致。
2
能量的含義。
能量包括熱能、電能、化學能、核能等。能量在系統間的傳遞過程就是吸收能量和釋放能量的過程。
能量不能憑空產生或消失。例如煤燃燒時，大量的化學能轉化成熱能。
3
質量的含義。
「質量」被普遍定義為物體中物質的量。
質量還有其他的定義，如「不變質量」和「相對論性質量」。在任意參考系中，物體的不變質量都是固定的；而相對論性質量則取決於物體相對於觀察者的速度。E=mc2中的m是不變質量，這一點十分重要，其意味著方程式中的質量並不隨物體速度增大而增加。
質量和重量的區別：重量是一物體所受到的重力，而質量為物體所包含的物質的量; 質量的變化必然是物體本身的改變引起的，而重量取決於它所在環境的重力。質量的單位是千克(kg)，而重量的單位是牛頓（N）。
和能量性質相同，質量也不能憑空產生或消失; 其能在不同的形式間轉化，例如冰塊可以從固態融化成液態，但質量在兩種物態下不發生變化。
4
質能相當性。
E=mc2闡釋了質量和能量是等價的，並且確定了一定質量物體中所包含的能量。同時，該方程還揭示了即使小質量的物質，其中也可能蘊藏著巨大的能量。
步驟2/2
E=mc2的實際應用
5
可用能源。
我們日常消耗的能量大多來自煤或天然氣的燃燒。其原理是對不同元素原子中價電子（原子最外層的不成對電子）間電子鍵的利用：在加熱時，電子鍵斷裂從而釋放能量。
這種獲取能量的方法效率並不高，還會造成環境污染。
6
利用E=mc2提高能量轉換效率。
根據E=mc2，原子核中蘊藏的能量比價電子鍵更大，因此利用裂解原子來獲得能量比電子鍵斷裂效率更高。
核能原理：核反應堆收集利用原子裂變釋放的巨大能量。
7
E=mc2與新技術的結合。
E=mc2的實踐應用，使得許多和我們生活密不可分的高新技術成為了現實。
正電子發射斷層掃描儀利用放射現象來透視人體。
E=mc2使得衛星遠程通信成為了可能。
以E=mc2為基礎，利用放射性碳同位素來進行地質、古董、化石等年代測定。
清潔高效的能源—核能。
— END —
責任編輯：強楠
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