Parry62

如果是用愛因斯坦的質能方程式進行計算，一公斤杯子和一公斤白菜的能量當然是一樣的，用E＝mc^2計算，都可以得到具體值，而且兩者的計算結果是一樣的。

通過愛因斯坦的質能方程式，我們知道，質量和能量在一定條件下是可以相互轉化的，當然了，物質轉變為能量相對簡單，而能量轉變為物質則相對困難些，物質轉變為能量典型的比如說核聚變核裂變都是，我們常見的燃燒反應，其實本質上也會有物質轉變為能量，只不過這個能量跟點燃核彈比起來是微不足道的，同樣的損失的質量也是微不足道的。

雖然物質可以轉變為能量，但是想要完全將物質轉化為能量，也不會是一件容易的事情，目前看來，人類通過核聚變反應產生能量，發生反應的前後，質量虧損率最多也不過才0.7%，想要達到100%的轉化，那恐怕只有正反物質湮滅才可以做得到了。傳統的化學反應釋放能量，其實是通過化學鍵的斷裂與重新形成產生質量虧損的，只不過這個質量虧損率，實在是小得不能再小了。

不妨來計算一下，如果質量為1克的物質，全部可以轉化為能量的話，釋放的能量會是多少，那就是E＝0.001×（3×10^8）^2＝10^13J，也就是九十萬億焦耳的能量！這將會相當於3000噸標準煤釋放的能量，或者2.1萬噸TNT當量，或者說相當於1.5倍於廣島原子彈的TNT當量，所以說，原子核所蘊藏的能量是不是很可怕呢？

既然1克物質蘊藏的能量都這麼可怕了，那麼一千克的白菜，其實蘊藏的能量更是巨大的。一般說來，宇宙中所有的物質，本質上都可以說是由大爆炸時的能量轉變而來的，因為在大爆炸的瞬間，物質還沒有產生，在大爆炸的瞬間，宇宙只存在能量，後來隨著宇宙溫度的下降，各種粒子才得以形成。可以說，有質量的物體就是有能量的，而質量可以說是能量的一種屬性。

鏡像科普

答：準確地說，任何1千克靜止質量的物體，100%轉化為能量都是相等的。

但是要把普通物質轉化為能量非常難，目前人類能做到的就是核聚變與核裂變，其中核聚變反應發生的質量虧損率約為0.7%；理論上能達到100%質能轉化的，只有正反物質湮滅。

愛因斯坦通過狹義相對論推導出了質能方程，質能方程描述，任何有靜止質量的物體，都蘊含著遠遠高於化學反應的能量，甚至從某種程度上說，質量和能量是統一的。

比如自由質子的質量為1.007276u，自由中子的質量為1.008665u，但是兩者結合成的氘核（2H），質量卻只有2.013553u，其中有0.002388u的質量發生了虧損，並轉化為能量。

如果一個質子和反質子相遇，那麼正反質子就會發生湮滅，然後100%轉化為能量，能量載體為光子、中微子或者其他輕子。

所以，從理論上說，1公斤杯子和一公斤白菜，所包含的相對論能量是相同的，大約是：

E=mc^2=9*10^16焦耳；

相當於307萬噸標準煤釋放的能量，或者2100萬噸TNT當量。

不過普通物質發生常規物理變化或者化學變化，都是原子間的化學鍵或者分子力起作用，能量轉化非常少；要使物質發生原子核層面的變化，難度要大很多。

從本質上說，宇宙中的一切物質，在宇宙大爆炸時都是能量，隨著宇宙溫度的降低，各種粒子才得以形成，各種物質才得以出現；能量並不是蘊含在物質中，而是質量是能量的其中一個屬性，

所以在廣義相對論場方程中，不再使用質量這一物理屬性，而是使用能量和動量來描述物理規律。

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艾伯史密斯

實際上，就是這樣。

質能方程

質能方程是1905年愛因斯坦在一片論文裡面發表的，我們現在的寫法一般是E=mc^2。

實際上，當時他的寫法並不是這樣，而是c^2=E/m。這其實並不影響我們理解題主的問題，注意看這個公式，它直截了當的告訴我們質量如果完全轉化為能量，能得到多少能量，這裡有質量這個參數，也就是說把一千克帶進入就可以得到，和具體是什麼東西並沒有什麼關係。

1公斤杯子和1公斤白菜的能量

我們把數帶進去算一下，這結果大致為9×10^16焦耳，這數到底有多大呢？1噸TNT炸藥含有4.184×10^9焦耳的能量，也就是說，1斤白菜(杯子）相當於2151萬噸的TNT炸藥，相當於1536枚在二戰中廣島上引爆的“小男孩”原子彈。

很難實現轉化

所以，其實物質內部所蘊含的能量還是相當的恐怖的。但是要實現物質到能量的全部轉化其實以現在人類的技術是根本不能做到的。我們利用的技術，核聚變其實也只是將極其小的一部分質量轉化為能量。

但是如果要把一坨物質直接轉化為能量其實我們還做不到。目前，能實現一個電子和一個反電子的湮滅，是唯一能夠完成的質量到能量的完全轉化。但要製造出1公斤反白菜，這還只能說算是在科幻的範疇內才會有。

鍾銘聊科學

其實，應該加一個條件，任何1千克靜止質量的物體，100%轉化為能量都是相等的

01

1公斤等於多少能量

根據愛因斯坦的質能方程E=mc^2，所有具有質量的物質能量是相等的。所以從理論上說，1公斤杯子和一公斤白菜，所包含的100%轉化的能量是相同的。

也就是1公斤能量，E=mc^2=9*10^16焦耳；相當於你把1噸的物體,往上提了9183673469千米，相當於307萬噸標準煤釋放的能量，或者2100萬噸TNT當量。

02

從宇宙誕生起就沒有100%轉化的能量

人類很早就發現了質量和能量可以互相轉化，質能方程和放射性原理讓人類在後來製造出了原子彈和氫彈，但威力巨大的氫彈也只能把0.7%的質量完全變成能量，剩下99.3%的質量被浪費掉。

不過現實中，我們很難把一種物質全部轉化為能量，比如說核聚變的過程只有0.7%的物質轉化為能量，所以要想把杯子和白菜（或者其他物質）轉化為能量簡直是不可能的！

而理論上物質與反物質轉化為能量的效率可以達到100%，而且幾乎不用什麼技術，只要讓物質反物質相遇就可以轉化為能量，不過轉化的能量非常巨大，這種能量被認為可以成為未來人類星際旅行的能量來源！

都說宇宙大爆炸過後，物質全部以能量的形式存在，你說宇宙真的是大爆炸產生的產物嗎？歡迎大家討論留言！

彈琴對牛

根據愛因斯坦質能方程，質量相同則能量相同，那1公斤杯子和1公斤白菜的能量一樣嗎？

質能方程並不挑食，並沒有規定必須是氫元素或者鈾元素，對於計算公式而言是沒有任何區別的，只要有合適的條件，比如與之湮滅的反物質，那麼兩者釋放出的能量是完全一樣的！

但很可惜愛因斯坦當初確實沒有說明不能計算什麼...所以現在各位隨便亂用就不能怪大家了，而事實上也如此，質能方程僅僅只規定了質量，但問題也隨之而來，怎麼實現？畢竟沒有比較好的手段讓玻璃杯或者白菜的物質進行聚變，玻璃杯的成分比如石英玻璃就只有二氧化硅比較單純，氧和硅的的聚變條件如下：

氧元素在1.4個太陽質量的恆星中溫度達到8×10^8K時聚變，而硅元素就比較高了，需要在20個太陽質量的天體中內核溫度達到3×10^9K時聚變！看起來還是白菜比較簡單一點，只有氫元素、碳元素和氧元素，只要1.4個太陽質量的恆星即可搞定！

從氫元素往後的元素，聚變能量比還是會逐步降低，假如從聚變的角度來看，似乎一顆白菜的能量更大一些，因為它的含水率很高，並且氫元素佔比極大！但無論是那個聚變後會留下渣渣，並不能徹底利用！

但假如從物質與反物質湮滅的角度來看，因為不存在剩餘質量，而是徹底湮滅的，因此兩者就沒有差距了，無論怎麼計算兩者的能量都是一致的！

也可以簡單計算下，1g反物質湮滅的能量相當於4萬噸TNT，那麼1KG物質與1KG反物質湮滅的能量就是4000萬噸TNT，而這之中白菜或者玻璃杯的能量只佔一半！那麼毫無疑問是2000萬噸！

星辰大海路上的種花家

雖然根據E=mc²我們知道，相同質量的物質可以轉化成相同的能量，但是能量是有多種形式的，需要綜合考慮。

以題中為例，雖然按照質能方程我們計算出杯子和白菜的能量一樣，但是如果杯子放到了地面上，而白菜放到了一米的空中呢？這時白菜就需要加上mgh的能量（其中m為白菜質量，g是重力，h是高度），所以此時白菜就比杯子能量高。由比如杯子就在桌子上放著，而白菜在車裡隨著汽車運動，那麼相對於靜止的杯子來說白菜多了½mv²的動能。能量形式多種多樣，一個杯子可能有應力，這就會使它多一部分勢能，白菜芯的溫度比較高，那就會多一部分內能。

在考慮題主題目是，想過為什麼題主用杯子和白菜比較，可能是因為材質問題，杯子的構成成分比較單一，但是白菜的成分非常多，包含水、無機鹽、有機化合物等等，但是我們可以看到質能方程E=mc²只和質量與光速有關，所以不用考慮太複雜。

其實E=mc²更準確的說是相同質量的物體總內能相同，如果兩個質量相同的物體所處的外部環境相同，包括速度、高度、溫度、力場等等，那麼它們的總內能是一樣的，總內能包含構成物質分子直接的勢能、動能，以及組成分子的原子之間化學能、電磁能、結合能等。

所以綜上所述，在考慮題主的問題時，首先需要一個相同環境作為前提條件，這樣相同的質量才會有相同的能量。

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漫步的小豆子

根據愛因斯坦質能方程，質量相同則能量相同，那1公斤杯子和1公斤白菜的能量一樣嗎？

質能方程E=mc²，E表示能量，m代表質量，而c則表示光速（常量，c=299792.458km/s）。由阿爾伯特·愛因斯坦提出。

在經典物理學中，一般認為質量是物質能根本屬性，而能力只是物質的一般屬性，質量和能量是兩個完全不同的概念，它們之間沒有確定的當量關係。但是在狹義相對論中，能量概念有了推廣，質量和能量有確定的當量關係，物體的質量為m，則相應的能量為 E=mc²。

所以根據愛因斯坦的相對論，我們知道：那1公斤杯子和1公斤白菜的能量一樣。

既然結論是那1公斤杯子和1公斤白菜的能量一樣，但是我們主觀感覺好像不一樣呢？這個問題又是出在什麼地方呢？那是因為雖然愛因斯坦在狹義相對論中揭示了質能之間的關係，但是讓不同物質的“質量”轉化為能量的難度不一樣。

比如我們熟知的鈾235，是自然界至今唯一能夠發生可控裂變的同位素，主要用做核反應中的核燃料，也是製造核武器的主要原料之一，其本身在自然界中就可以自行裂變，失去質量，放出能量。而人類至今為止還沒有找到任何方法使得類似杯子、白菜能普通物質發生裂變或者聚變的方法。

根據上面的說明，我們可以得出如下結論：雖然任何一公斤的物質所含的（核）能量都是相同的，但是讓不同的物質釋放出其所含的（核）能量的難度不同。

其實愛因斯坦的相對論也是根據理論推導出來的，其推導結果本為：

可以描述為：物體釋放出的能量等於物體損失的質量與光速的平方的乘積。其本為在研究物質質量損失與能量關係的方程，後來拓展到質量與能量的關係。雖然這種拓展在理論上式成立的，但是在實際操作中肯定存在巨大的困難，也是因為這個才讓很多人有類似題主的疑問。

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白說世界

拋開大眾的看法不談，愛因斯坦在物理學界的地位堪比伽利略和牛頓，從光電效應獲得諾貝爾物理學到狹義相對論和廣義相對論撐起現代物理學家半邊天（另外半邊天是量子力學撐起來的），再到二戰前期寫信給羅斯福要求趕在德國之前研製原子彈，這個曾經的專利局小職員就這樣徹底改變了人類文明的進程。

然而愛因斯坦本人並不會造原子彈，他是一個理論物理學家而不是核物理學家，狹義相對論中的質能方程E=MC²說明了任何物質都對應著巨大的能量，並非單指原子彈。

僅從理論上來看，一公斤杯子和一公斤白菜乃至一公斤鈾235能量都是相同的，區別只在鈾235的能量更容易被釋放出來而已。

質能方程的核心思想就是質量和能量可以互相轉化，而質量虧損越大釋放的能量就越大。但我們平常的化學反應前後質量是基本不變的，可核彈是核反應而非化學反應，其中的氫彈質能轉化率可以達到0.4%，這也正是它擁有強大威力的原因。

一公斤杯子和一公斤白菜乃至一公斤頭髮內部包含的能量都是同樣巨大的，但人類目前沒有能力將它們內部的能量引出來，唯一的辦法就是人工製造一公斤由反物質組成的白菜或者杯子。

反物質杯子和正常的杯子一旦接觸，兩個杯子就會完全湮滅進而全部的質量都會變成能量釋放出去，不過這也意味著這個杯子的威力已經超過了人類歷史上威力最大的沙皇氫彈！

宇宙觀察記錄

根據愛因斯坦的質能方程E=mc^2，一公斤杯子與一公斤白菜的原子能量是相同的，注意，我說的是指原子能，從廣義的角度也包括不同原子相互結合的化學鍵能，以及熱能，因為化學鍵能、熱能也是原子能的轉化形式。按照相對論，同一物體隨著運動速度的變化，質量也將發生變化，所以，原子能也包括了動能，只是在我們日常速度範圍內，速度變化引發的質量變化很微小，因而轉到牛頓力學範圍，我們可以把質能公式中的質量與能量簡單地理解為靜態質量與靜態能量，但是，原子能不包括勢能！如果你把杯子放在離地面一米高的桌子上，而白菜放在地上，那麼一公斤杯子就比一公斤白菜多出了一米高差的勢能！

物質總能的算式可以簡化為:

物質總能=原子能+勢能

按照質能方程，物質貯存著巨大的原子能量，但即使是核裂變與核聚變技術，其質能轉化率也僅分別為0.13%與0.7%，不足1%。

一些物理專業的學生把質能方程中的質量理解成"虧損的質量"，這種理解是錯誤的，如果用虧損的質量計算能量，所計算出的原子能量值，是已完全釋放的能量，不包括物質尚未釋放的原子能！

一些物理學教授，把愛因斯坦的質能公式中的能量，曲解成為包括原子能與勢能在內的全部能量，並以質量相同，但高差位置不同的物體存在能量差別為理由，盲目地質疑愛因斯坦質能公式的正確性，這是太滑稽了，連這麼簡單的物理公式也理解錯誤，由此可見近幾十年中國教育已嚴重滑坡！

池昭新一城市新模式

主流科學好象都認為，物質可以變能量，能量可以變物質，他們也是這麼理解愛因斯坦質能方程式的。對這種認識，我不敢苟同。個人認為，能量只是物質的一個屬性，並不完全等同於物質，從來就沒有機械能、電能、風能、化學能、核能、潮汷能等等能量，直接變為物質的事實，有人認為太陽能可以直接變為物質，理由是植物的光合作用。這種認識也很片面，葉綠體製造澱粉纖維，的確需要光合作用，可大家別忘了還有二氧化碳和水以及多種礦物質的參與，沒有這些其它物質，僅僅一個光能量，葉子是不可能製造出澱粉的。物質生成必須有能量的參與，是正確的，但是，能量直接變為物質的例子，還沒有，即使是在微觀粒子世界，也沒有聽說那個科學家，用能量生成了粒子，現實世界更無此一例。個人認為，能量只是物質的結合能，物質在聚為個體時，同時聚集能量，又在彌散時，釋放能量，能量與力好有一比，力是物體產生的，誰也不會認為，力就是物體，同樣，能量來自於物質，也不等同於物質。不同的物質，其結合能大小也不一樣，題主所列舉的兩種重量的物質，所含能量肯定不一樣。1公斤炸藥與1公斤鈾所含的能量，更是相差太多了，粒子的結合是核能，題主舉例的兩個物質由化學能即能結合，兩種結合能不在一個層次，即使是同為化合物，不同化合物的化合能量大小也不同。因此，本人相信，物質含有能量，但能量不等同於物質。一點淺見，歡迎閱者提出高見。

關鍵字: 公斤 質能 科學