科學家設想過一個實驗:在一個隔熱的耐高溫高壓的箱子里,放入小型原子彈,然后稱一下箱子的重量。之后用特殊的方式把原子彈引爆,當然由于箱子很堅固,原子彈只能在箱子內(nèi)悶聲爆炸,不僅如此,箱子的隔熱作用讓原子彈爆炸產(chǎn)生的沖擊波、高溫、閃光都無法散發(fā)出來。
這時再把箱子稱一下,箱子的質(zhì)量是變大了?還是變小了?
也許我們都會異口同聲地說,箱子的質(zhì)量肯定減小了,因為箱子里的原子彈爆炸了,有質(zhì)量的物質(zhì)化成了沒有質(zhì)量的能量,因此質(zhì)量減小了。但是,科學家卻說,爆炸之后的箱子與爆炸之前的箱子一樣重,也就是質(zhì)量沒有變!當然,如果箱子不能完全隔熱,導致一些熱量散發(fā)出來的話,箱子的重量就會慢慢減小,也就是這些熱量能把靜止質(zhì)量帶走!
我們通常認為能量沒有靜止質(zhì)量,但是通過這個實驗,可以看出,能量在箱子里沒有散發(fā)出來時,會呈現(xiàn)出靜止質(zhì)量,當能量散發(fā)跑走后,也會帶走一定的靜止質(zhì)量。
至今為止,有關質(zhì)量的本質(zhì)問題一直還是個謎,科學家只是會描述這些現(xiàn)象,但是到底是什么本質(zhì)因素導致了這些現(xiàn)象,誰也不知道。
物質(zhì)為什么會具有靜止質(zhì)量?目前科學家認為,物質(zhì)原本與能量是一樣的,也是沒有靜止質(zhì)量的,例如夸克、電子等粒子,在與宇宙中彌漫的希格斯場發(fā)生作用后,才具有了靜止質(zhì)量。
那么在這個實驗里,能量為什么也能體現(xiàn)出靜止質(zhì)量呢?這是科學家還需要探討的難題。