质量、能量、速度、时间：我的世界观被破坏

文 | 等待爆发的火山

孩子9月开学会学习一门新的课程《物理》，这让我回想起当年学习物理时的枯燥乏味，以及物理老师的严苛和神经质，真是一点乐趣都没有。为了避免孩子重蹈覆辙，培养他对物理以及科学的兴趣，最终取得好的学习成绩，我近期阅读了多本科普类书籍，这不仅让我可以向孩子讲出精彩的科学故事，也大大扩展了我的眼界，甚至改变了我的世界观。

质量

根据爱因斯坦的质速方程，物体的质量不是固定不变的，而是和速度成正比，速度越快，物理的质量越大。当物体的速度为光速时，其质量趋近于无穷大。记得在《三体》中一根头发丝如果被加速到光速，可以摧毁一颗星球，原来背后的理论基础是质速方程。

另一方面，因为光速时物体的质量趋近于无穷大，此时如果要继续让物体加速，就需要无穷大的能量去推动物体，但整个宇宙的能量是有限的，而不是无穷大，所以没有无穷大的能量可以推动光速前进的物体继续加速，因此光速是速度的极限，没有物体的速度能超过光速。

由此可知，凡是描述超光速飞行的小说都可以归类为幻想小说，而不是科幻小说，因为作者的理论基础根本不过关。

能量

我们很早就知道世界是原子构成的，如果把一片面包切为两片，然后切为4片、8片、16片……，如果刀足够小和锋利，可以把面包切为一个个不可分的原子，面包就是由这些原子构成的，世上万物也是由原子构成，这是大家都知道的。如果把所有的原子收集到一起，其质量的总和等于原来一片面包的质量，这也是我们的常识能理解的。

接下来就是很难理解的内容了。科学家说，如果能把原子中的原子核切开，然后继续把原子核中的质子和中子切开，找到组成质子和中子的微粒夸克，会发现所有夸克加在一起的质量，只占质子或中子质量的1%，剩下99%的质量都是由让夸克聚集到一起的能量构成的。

也就是说，一个100KG的男人，他身上只有1KG的质量是由有质量的夸克构成的，剩下的99KG都是让夸克聚合到一起能量。

也就是说，质量可以近似地理解为能量。确实如此，根据爱因斯坦的质能方程“E=MC2“，可以推导出质量的公式为：M=E/C2。

看到这些，我几乎要疯掉了，因为按照质能方程计算，我这个70KG的人蕴藏的能量相当于30颗氢弹（数据来源于《时间的形状》）。如果哪天我一生气来个自爆，完全可以摧毁一个城市。还好科学家说，目前要想完全释放原子内部的能量是不可能的，即使是原子弹，也只是把1%的质量转换为能量。

接下来还有更疯狂的内容，质量到底是什么？科学家说目前他们也没有完全弄清楚。

速度

真空中的光速是一个宇宙常数，是无法被超越的。

如果你在一列光速列车上向前奔跑，速度也是光速，不会超过光速。我的理解是，在光速列车上也许你根本无法前进，因为没有足够大的能量让你加速，你根本迈不动步。（这个理解有可能是错误的）

但如果在光速列车上你打开手电筒向前照射，不知道电筒光能否射出。我的理解是，能射出，但速度仍为光速，因为光子没有质量，它前进的速度是恒定的，不需要能量让它加速。（PS：根据质速方程，没有物体能被加速到光速，因为关于光速列车的假设是错误的，只能假设为接近光速的列车）

而且因为光速时一个宇宙常数，这意味着光速对于任何参照物，它的速度都是一样的。

到这里，我对速度的理解也混乱了。

时间

根据爱因斯坦的广义相对论，时间也不是固定，时间是可以弯曲的，时间是随速度变化的。速度越快、时间越慢。当速度为光速时，时间为”0“，也就是说，时间停止了。

换句话说，如果我能在一列光速列车上生活，那我就能永生。

另外，时间对于每个人来说都是不一样的！

狭义相对论说：速度影响时间，速度越快，时间越慢。

广义相对论说：引力影响时间，引力越大，时间越慢。

也就是说，住在山上人的时间走得比山下人的时间慢，坐在火箭上人的时间比地球上静止不动的人的时间慢。

现在我的整个世界观都混乱了，什么是质量？什么是速度？什么是时间？我们是不是一段上帝编好的代码，所有的质量、时间其实都是不存在的，都是我们的感觉而已。

算了，这些问题还是留给孩子好了，让他感兴趣就好。

最后强烈推荐以下书籍，它们能带你走进一个神奇的世界。