一斤电(500克)足够全世界用多少年?

最近在网上看到了一个十分有趣的问题:“一斤电可以供全球用多久”?一斤电(500克)足够全世界用多少年?
这个问题十分无厘头 , 其实仔细思考一下 , 也是可以解答出来的 , 正常情况下 , 我们日常生活中经常使用的单位“斤”是无法表示和计算能量的 , 通常“斤”都被用来表示质量 , 而电一般使用千瓦时或者一度电来表达 。那么一公斤电等于多少度电呢?想要解答这个问题 , 需要用到爱因斯坦的狭义相对论中给出的“质能方程”E=mc^2 , 这个对人类世界观产生了重大影响的公式 。 相信大家都听说过这个公式 , 但是这个公式经常和“核弹爆炸”联系在一起 , 在核弹爆炸后 , 质量转化为了大量的能量 , 从而产生超乎想象的破坏 , 其实核能只是质能方程的一种运用 , 这个等式在更多领域都可以被用到 , 也直接影响着我们的宇宙观 。一斤电(500克)足够全世界用多少年?
电能是人类目前使用的主要能源 , 也是第二次工业革命的主要能源动力 , 是目前地球上人类无法离开的根本能源 , 而电的本质是电荷移动或者静止时产生的物理现象 , 早在数千年前 , 人类就已经发现了电的存在 , 不仅仅是天空中的雷电 , 还有一些鱼类也会发电 , 其次公元前600年左右泰勒斯发现 , 用琥珀制造的棒子和在猫身上摩擦 , 可以暂时吸附羽毛等物质 , 这是人类对于静电的最早记载 , 只不过当时泰勒斯认为 , 这种现象可能和磁力有关 。1752年6月 , 本杰明.富兰克林做了一个闻名世界的“风筝实验” , 让全世界再次瞩目于电这个神奇的现象 , 最后19世纪早期 , 众多科学家和发明家出现 , 特斯拉发现交流电让全世界进入了一个新时代 , 在众多科学家的努力下 , 电能不断的改变着人类的生活 。一斤电(500克)足够全世界用多少年?
电能是纯粹的能量 , 并不存在质量 , 但是爱因斯坦指出 , 质量和能量之间存在确定的当量关系 , 如果物体的能量为m , 那么这个物体代表的能量E=mc^2 , 其中E表示能量 , M表示质量 , 而C代表唯一的常量光速 。 这个方程主要用来解释核反应中能量的损耗 , 以及粒子的能量 。这个公式的出现 , 告诉我们质量和能量之间并不是毫无关系的 , 甚至在某种情况下 , 可以相互转换 。 简单了解后 , 我们就可以用这个公式来计算出 , 一斤电等于多少度电 , 又够人类使用多久 。一斤电(500克)足够全世界用多少年?
一斤电=0.5千克 , 为了方便计算 , 我们取光速为整数30000000m/s , 那么一公斤的电等于E=mc^2=0.5*(3*10^8)^2=4.49×10^16J一度电等于3.6*10^6J , 那么计算后可以得出500克的电等于124.72亿度电 , 2018年全世界总计用电22.9万亿度 , 而一斤电对应的124.72亿度电 , 大概只够人类使用4~5个小时 , 准确来说 , 一斤电够全世界人类使用4.8个小时左右 。一斤电(500克)足够全世界用多少年?
虽然没有我们想象的多 , 但是足够全世界人类使用4~5个小时 , 已经十分惊人了 , 能量和质量之间的转化效率十分惊人 , 从核反应中我们就可以看出来 , 当物质以某种方式变成能量时 , 往往释放出的能量是十分可怕的 。对于人类来说 , 这样的现象刚好可以帮助我们取得更多的能源 , 在未来如果人类实现可控核聚变后 , 几乎就等于有了取之不尽的能源 , 当然 , 我们还是会把这些能量转化为电能 , 因为电能作为能源有很多的优点 , 虽然高压电仍然是很危险的 , 但是对比其他能源来说 , 电能十分高效且清洁 , 基本不会造成太大的污染和破坏 。一斤电(500克)足够全世界用多少年?
其次 , 在未来人类不仅仅可以利用核聚变提供能源 , “反物质”也可能在未来给人类提供能源 , 并且作为宇宙飞船的燃料 , 帮助我们遨游太空 , 当正反物质相遇时 , 两者会相互抵消 , 并且释放出巨大的能量 。一个反物质完全泯灭后 , 可以释放出42857.143吨TNT炸药爆炸释放出的能量 , 相当于三颗广岛原子弹释放的能量 , 也就是说一克反物质释放出的能量就相当于三颗核弹 , 如果920斤(460000克)的反物质完全泯灭释放出的能量 , 等于人类2018年全世界的用电总和 。由此可见 , 在未来反物质可能会成为人类文明前进的全新曙光 。


    推荐阅读