在微观世界,物质能够产生和消失
自然界中的一切量(物理量)都两两组合成对,每一对的两个量之间则存在着不确定关系。站在微观的立场,自然界的任何事物都是模糊不清的。
“能量和时间”之间也存在着不确定关系。在我们能够意识到的最短时间范围,对应的能量的不确定性固然可以忽略不计,但是,在真正极其短暂的时间范围,能量的不确定性则会变得非常大。从这种不确定关系,加上相对论,能够推导出一个令人吃惊的结论:物质能够在什么也没有的空间(真空)产生和消失!下面,我们就来说明这个问题。
根据相对论,能量可以转化为物质。例如,有一种叫做“加速器”的大型实验装置,电子或质子等微观粒子可以在其中被加速到非常高的速度,然后发生碰撞。科学家利用这种碰撞的能量来产生各种各样的基本粒子。这些新生的基本粒子并不是电子或质子破裂后所形成的碎片。可以证明,是加速中碰撞释放的能量本身转化成了所产生的基本粒子的质量。因此,我们也可以说“由能量产生了物质”。