能源世界背后的石油枯竭

2024-03-13 理论教育版权反馈

【摘要】：5．能源世界的自由王国1905年，大物理学家爱因斯坦提出了著名的质能方程，它指出了质量和能量之间存在的关系，同时也说明了一定条件下质量与能量可以相互转换。自从提出的那刻起，对质能方程的质疑声就投有停息过，尽管后来有了原子弹、氢弹等实例加以验证，但理论上质能方程并没有得到完证。这或许就是这个物质世界中的人们在能源利用方面所追寻的自由王国。

5．能源世界的自由王国

1905年，大物理学家爱因斯坦提出了著名的质能方程（能量=质量×光速的平方），它指出了质量和能量之间存在的关系，同时也说明了一定条件下质量与能量可以相互转换。自从提出的那刻起，对质能方程的质疑声就投有停息过，尽管后来有了原子弹、氢弹等实例加以验证，但理论上质能方程并没有得到完证。直到一个世纪后，人们借助于最强大的超级计算机，才对其加以完全确证。由此可见人们对自然世界要经历认识上的跃升是何等漫长和艰辛。

从某种意义上说，质量与能量是统一体，是同一范畴的两种表述。静止的运动呈物质，质量是内敛的能量；运动的物质呈能量，能量是外显的质量。我们知道，光的速度约为30万krn/s，光速的平方约为900亿(km/s)Z，当这个巨大的数字乘以质量的变化时，结果便是巨大的能量被释放出来，原子弹、氢弹爆炸等核反应过程就是如此。反过来说，一般的化学反应过程，比如碳的燃烧过程，由于存在热量的释放，那么会有质量的损失吗？答案是肯定的。只不过一般的化学变化中能量释放比较少，再以这个数值除以光速的平方，那么这个代表质量损失的数几乎就无限小了，很难测量出来。由此，我们才得到反应前后质量不变的结论。

随着认识水平的不断提升，一些旧有的科学概念显得已经过时，必须要进行改写了。以前人们常说真空什么也没有。比如，一瓶矿泉水喝光后，把盖子盖上，把空气抽光，这是真空吗？普通意义上就是如此。不管是在教科书中，还是在很多人的头脑中，都是这样理解真空的。而且物理上的绝对真空也被认为是什么都没有，既没有质量，也没有能量。但事实上并非如此，真空并不是空的。绝对真空是没有物质的态，但不代表它没有能量，它可以蕴藏着巨大的能量，如果把真空看作是物质的凝聚态，那么依照质能方程，真空的能量可看作是无穷大，正如有的物理学家所言：“真空就是能量的海。”如此说来，我们岂不是身处能量的海洋中而不知道畅游。

从更广的层面上说，真空是物质世界的基础，也是万物的本源，一切都来自于真空。换句话说，一切的物理现象都和真空发生关系，都会有真空的参与，只不过我们的认识还很不够，很肤浅罢了。从这个基础出发，那么物理学上许多传统规律、经典理论等等所得到的结论，都要经受新的考验，经历去伪存真的再认识过程。就像牛顿时代人们认为物质和能量是完全孤立的事物，但爱因斯坦的新理论才揭示了它们之间的精确关系，将看似完全不同的事物联系起来。再比如之前人们认为在物理上的绝对零度时，粒子不再有任何热运动，当然也就不存在能量，但后来发现它们仍然会继续震动，这就意味着在绝对零度时，能量会继续存在。这样的事例不胜枚举，最典型的就是牛顿力学的经典理论，其经受的去伪存真的冲击过程不止一次地发生。在迄今的400年里，其已经在狭义相对论、广义相对论、量子理论的冲击下发生多次革命和再认识过程。(www.chuimin.cn)

在M r．Earth所处的时代，人们对物质世界的认识又前进了一步，对物质和能量的本质问题认识上更是驾轻就熟了。人们考虑更多的是如何将物质完全地转化为能量，或者将能量完全转化为物质，实现两者之间的自由转换。这或许就是这个物质世界中的人们在能源利用方面所追寻的自由王国。

人们都有这样的常识，同一种物质时不时会表现出不同的物态。比如液态的水，固态的冰，气态的水蒸气。虽然它们的物理形态如此不同，但本质上都是由水分子构成的，唯一不同的在于分子的排列状态，而这体现在它们微观级别上的能量状态不同。由此做进一步的延伸，之所以会有物态的区别，乃至物质的差别，原因在于它们在能量层面上的状态不同。世界统一于物质，当然，也可以统一于能量。这取决于我们对物质世界的认知度。我们可以将物质的构成、运动和转化统一于能量的作用，反过来，我们可以通过改变物质的能量状态来改变物质的构成、运动和转化。质量与能量是统一体的本质意义或者就可以这么理解。文明的进步将导致人类感知范围和认知层面的拓展，逐渐逼近世界本来的面目以及掩藏在种种表象下的真理。

在这样的自由王国中，人们可以做什么呢？人们所追寻的或许已经不单是能源的获取和利用，而是如何实现物质世界的重整和再造。就像通过改造生物基因结构而达到改变生物体性状的目的一样，人们可以利用能量之手对物质的微观结构进行改造，犹如拼图般实现各种不同结构体的精巧搭配和黄金组合，从而再造出生活所需要的一切，这就是人们所设想的编辑物质世界的生活。这昕起来是科幻，更像是梦境。

犹如堆雪人，孩子们并不一定完全清楚雪花如何而来，却会用其堆出雪人。在没有雪的夏天，孩子们照样也能堆出雪人。因为他们的心智已经和之前大不同了，他们已经成长了，已经知道了雪的成因机理，并且人工产生出了与自然无异的雪。人类或许就是这样不断成长的孩子们，日月所复，迟早会成长到那一天。到那时，人人都可以是上帝，可以创造物质，这是不是遥不可及的梦呢？或许人们那时已经不知梦为何物了！

能源世界背后的石油枯竭

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