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物質可以從能量中創造出來嗎?

可以的。愛因斯坦從狹義相對論中推導得到的質能方程(E=mc^2)告訴我們,物質和能量在本質上是等價的,它們之間是可以互相轉換的。

原子彈、氫彈、正反物質湮滅已經明確表明,質量能夠轉化為純能量。反過來,物質也可以從純能量中製造出來。不過,想要實現能量到質量的轉化並不容易,人類目前只能在高能粒子加速器中實現這一過程。

在高能粒子加速器中,比如大型強子對撞機,讓一個獲得了足夠高能量的電子和一個獲得了足夠高能量的光子相撞,這樣能製造出一個新的電子和一個新的光子,同時還能製造出一對正反物質粒子(比如正反質子、電子對)。也就是說,在光子和電子的碰撞過程中,產生了新的粒子。或者利用布雷特-惠勒原理,兩個互相碰撞的光子可以製造出正反電子對。利用這樣的原理,高能粒子加速器可以製造出理論預言中的粒子。

另外,根據標準宇宙模型,宇宙中的所有物質都是來自於138億年前的純能量。宇宙從純能量中製造出物質,這才有現如今的宇宙。

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