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核聚变|500克电是多少，够全世界用多久，可以称得出来吗？


核聚变|500克电是多少，够全世界用多久，可以称得出来吗？
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核聚变|500克电是多少，够全世界用多久，可以称得出来吗？
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核聚变|500克电是多少，够全世界用多久，可以称得出来吗？
有位网友邀答：一斤重的电能供全世界用多少年呢？
这个问题看起来有些无厘头 ， 因为按照常识 ， 电是无法论斤两来计量的 。 但更深奥一点的科学往往不能用人们的生活常识来度量 ， 比如方程 ， 就是当今最热火的科学家爱因斯坦一大发现 ， 他这个惊世骇俗的发现 ， 就让电可以用秤来称了 。
这位网友是想从这个方向来提出这个问题吗？不知道 ， 但我只能从这个方向来答了 。
质能方程是揭示质量和能量关系的科学 。
在人们生活中 ， 甚至在经典物理学中 ， 质量和能量都是两个完全不同的概念 ， 它们之间没有当量关系 ， 也就是没有固定比价的东西 。 人们在生活中当然知道 ， 2kg木柴比1kg木柴烧开的水会更多 ， 似乎也有一个正比例关系 ， 但1kg木柴和1kg白菜比呢？他们的能量会一样吗？过去的物理学和吃瓜群众肯定会说 ， 这怎么会一样呢？
爱因斯坦狭义相对论得出的结论就是：1kg木柴和1kg白菜蕴含的能量是一样的 。 爱因斯坦认为质量和能量之间存在着对应的当量关系 ， 任何同等质量的物体能量都是等价的 ， 而同等的能量所包含的质量也是一定的 。 质量与能量这种等价互换关系 ， 可以用公式表达 ， 这就是著名的质能方程：E=MC^2 。
这里的E表示能量 ， 单位J（焦耳）；M表示质量 ， 单位kg（千克）；C表示光速 ， 取值约300000000m/s（米/秒） 。 从这个质能方程式我们可以得出 ， 一个物体总能量等于其质量与光速平方的乘积 。
这个方程 ， 解开了我们宇宙中物质来源之谜 ， 从而让我们越来越明白：宇宙大爆炸开始那一刻 ， 宇宙中只有能源 ， 这些能源随着宇宙温度、密度、压力下降 ， 才渐渐生成了原子分子 ， 最终形成我们看到的一切物质 ， 包括地球上亿万种生物和我们自己 。 没有这种转换 ， 就没有今天的世界 ， 也没有我们人类 。
根据这个理论 ， 我们就可以来称称1斤电有多少了 。
我们都知道 ， 1斤为500g ， 但怎么来理解1斤电 ， 也就是500g电呢？现在我们按照科学方法来衡量 ， 根据质能方程来测算 。 我们把1斤电理解为1斤物质转化能量 ， 折合成电能的数量 。 在地球上1斤东西约等于500g质量 ， 根据质能方程 ， 500g质量所蕴含的能量为：
E=0.5x（300000000）^2=4.5x10^16J
【核聚变|500克电是多少，够全世界用多久，可以称得出来吗？】也就是说500g质量的物质如果全部转化为能量 ， 可制造出4.5亿亿焦耳的能量 。 电以w（瓦）计量 ， 1w=1J/s（焦/秒） ， 1度电为1kwh（千瓦时） ， 也就是3600000J/s为1度电 ， 500g质量的能量就相当125亿度电 。
世界上2019年发电总量为27004.7Twh ， 1Twh=1x10^9 kwh ， 而500g质量转化的能量相当电能为1.25x10^10kwh ， 这样我们就可以得出 ， 500g质量包含能量相当电能 ， 只够全世界用12.5天 。
质量全部转化为能量虽然很厉害 ， 但仅仅1斤物质能量相当的电能 ， 要想全世界使用很多年还是太夸张了 。 想一想 ， 如果真的能够把物质质量全部实现能量转化 ， 按2019年世界用电量 ， 也只需要不到30kg的质量 ， 还不够惊世骇俗？
人类现在掌握的质能转换能力还很弱小 。
不过迄今为止 ， 人类质能转换的能力并不大 ， 煤炭和化学能源质能转化率很小 ， 只有100~10亿分之一；核裂变才能够达到0.13% ， 也就是1kg质量只得到1.3g质量的能量 。 核聚变比这个转化率高了5倍多 ， 质能转化率达到0.7% ， 但目前人类还无法控制 ， 只能够在氢弹上使用 ， “轰”的一下就没了 。 人类要能够真正享受核聚变带来的质能转换率 ， 还需要达到可控核聚变 ， 也就是慢慢释放能量的核聚变能 ， 这项研究还有很多困难需要攻克 。


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