愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程E=MC2，很多人都聽(tīng)過(guò)說(shuō)，公式中的M代表著質(zhì)量，但那只是表面，很多人并不知道，里面還蘊(yùn)藏著更深刻的宇宙奧秘。
先從微觀世界說(shuō)起。
我們都知道，一個(gè)氫原子包含一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，按道理講，氫原子的質(zhì)量應(yīng)該等于質(zhì)子和電子的質(zhì)量總和，但事實(shí)并非如此，氫原子的質(zhì)量要比質(zhì)子和電子質(zhì)量綜合小，為何會(huì)這樣呢？
這里就必須重新解讀愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程E=MC2。我們經(jīng)常聽(tīng)到這種說(shuō)法：質(zhì)量是能量的一種表現(xiàn)形式，或者說(shuō)質(zhì)量是被束縛的能量，質(zhì)量可以轉(zhuǎn)換成能量等等。其實(shí)這些說(shuō)法都不是很?chē)?yán)謹(jǐn)。
質(zhì)量應(yīng)該包含兩個(gè)方面，第一物體的組成結(jié)構(gòu)，第二，物體的內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)方式。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，有兩個(gè)完全一樣的鬧鐘，除了一點(diǎn)：一個(gè)鬧鐘壞掉了，指針不走動(dòng)了。另一個(gè)鬧鐘是好的，指針正常走動(dòng)。這兩個(gè)鬧鐘的質(zhì)量一樣大嗎？
并不一樣，指針走動(dòng)的鬧鐘質(zhì)量會(huì)大一些。為什么？
因?yàn)轸[鐘的指針在轉(zhuǎn)動(dòng)，具有動(dòng)能，同時(shí)由于摩擦?xí)a(chǎn)生熱能，還有緊緊的彈簧也會(huì)產(chǎn)生勢(shì)能，這些能量也是鬧鐘質(zhì)量的一部分，用E=MC2可以計(jì)算出來(lái)對(duì)整個(gè)鬧鐘質(zhì)量的貢獻(xiàn)。
不過(guò)由于光速是在太大了，能量除以光速的平方，得到的質(zhì)量太小了，可以忽略不計(jì)，我們也很難測(cè)量到這種微小的差異。
我們平時(shí)所說(shuō)的質(zhì)量指的是靜止?fàn)顟B(tài)下的質(zhì)量，也就是靜質(zhì)量。只不過(guò)我們通常不會(huì)說(shuō)“靜質(zhì)量”，而是用質(zhì)量代替！而公式中E=MC2的M就是指的靜質(zhì)量。
再舉個(gè)通俗的例子，每當(dāng)你打開(kāi)手電筒，它的質(zhì)量就開(kāi)始變小，現(xiàn)在你應(yīng)該知道為什么了吧？
因?yàn)楣饩褪且环N能量，這些能量是儲(chǔ)存在電池里，以化學(xué)能的形式存在。當(dāng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽茚尫懦鋈ブ?，手電筒?nèi)部的能量就減少了，自然質(zhì)量也會(huì)變小。
回到文章開(kāi)頭提出的問(wèn)題：氫原子的質(zhì)量為什么比質(zhì)子和電子的質(zhì)量總和要小呢？
簡(jiǎn)單說(shuō)，因?yàn)橘|(zhì)子和電子的勢(shì)能是負(fù)的。如何理解這句話？
來(lái)個(gè)思想實(shí)驗(yàn)，電子和質(zhì)子相距無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)的勢(shì)能為零，由于兩者相互吸引，必然相互靠近，勢(shì)能當(dāng)然也會(huì)變小，所以電子質(zhì)子之間的勢(shì)能是負(fù)的。
雖然電子圍繞質(zhì)子運(yùn)行過(guò)程中也有動(dòng)能，但計(jì)算結(jié)果顯示，勢(shì)能更大，動(dòng)能和勢(shì)能綜合起來(lái)還是負(fù)的，根據(jù)公式E=MC2，M當(dāng)然也是負(fù)的，所以氫原子的質(zhì)量要比質(zhì)子和電子的質(zhì)量總和小一些！
