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      在宇宙中，物質(zhì)是如何轉(zhuǎn)換成能量的？能量又是如何轉(zhuǎn)換成物質(zhì)的？
      
            
      
                2個月前 (10-20)                            
      
            
      
                
      根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)的認(rèn)識，獲得了兩個重要的共識。其一是空間不空，物質(zhì)不實(shí)；其二是自然界的變化是不連續(xù)的，表現(xiàn)為質(zhì)變和量子化。所以，我們的宇宙只是自然界的一部分，在其解體之前是一個與外界隔絕的獨(dú)立體，類似水中的氣泡。此外，宇宙是由量子構(gòu)成的，離散的基態(tài)量子構(gòu)成空間，離散的激發(fā)量子成為能量，由數(shù)個激發(fā)量子組成的封閉體系就是物質(zhì)。所以，能量是離散（單個）的激發(fā)量子，質(zhì)量是關(guān)于被封閉能量的度量。由此我們可以明了能量與質(zhì)量的關(guān)系，即是離散與封閉的關(guān)系，因而在理論上兩者是可以互換的，變換的實(shí)質(zhì)是能量的不同狀態(tài)。那么，在現(xiàn)實(shí)世界，兩者的變換方向是如何確定的呢？是如何由能量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)以及物質(zhì)再轉(zhuǎn)換為能量？答案是，宇宙的演化提供了上述兩者相互轉(zhuǎn)換的物理機(jī)制。宇宙在初期是由無數(shù)個高能量的量子構(gòu)成的，只有單一的離散狀態(tài)；當(dāng)宇宙收縮到極致，量子之間的距離為零時就開始反轉(zhuǎn)，以大爆炸的方式膨脹。在宇宙膨脹的早期，宇宙膨脹的速度遠(yuǎn)大于宇宙內(nèi)部傳播的速度（光速），因此，宇宙內(nèi)部的量子空間會隨著宇宙的膨脹而越來越不平衡，就如同潑出去的水是不連續(xù)的。于是只能靠將局部的高能屏蔽的方式來平衡宇宙內(nèi)部的空間，由此形成的封閉體系就是物質(zhì)（基本粒子）。這是一個由能量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的過程。在宇宙膨脹的后期，宇宙膨脹的速度遠(yuǎn)小于宇宙內(nèi)部傳播的速度（光速），因?yàn)閮烧叩淖兓欠聪虻模藭r宇宙內(nèi)部的空間會隨宇宙的膨脹而熵增大，即此時已經(jīng)可以靠空間內(nèi)部的交流來實(shí)現(xiàn)平衡了，此時宇宙內(nèi)部不再由能量轉(zhuǎn)換為物質(zhì)了。再往后，隨著宇宙的進(jìn)一步膨脹，宇宙內(nèi)部量子空間的能量（背景溫度）和密度的降低，早先產(chǎn)生的封閉體系（物質(zhì)）的封閉性就會減小，使這些封閉體系開始逐漸地解體，重新釋放能量還原為離散的量子。這就是質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量的過程。如果不同的封閉體系有幸相遇，就會合成更大的封閉體系（聚合反應(yīng)）或降解為更小的封閉體系（裂變反應(yīng)），都會因此而提前釋放出部分能量。之所以現(xiàn)在的質(zhì)能轉(zhuǎn)換主要是質(zhì)量轉(zhuǎn)換為能量，是因?yàn)槟芰哭D(zhuǎn)化為質(zhì)量的條件已經(jīng)不再普遍存在，只有在局部才會看到能量轉(zhuǎn)換為質(zhì)量的事例。比如，在葉綠素的幫助下，光和作用可以將能量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)。
      

      
            
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