一吨木头烧当作灰，变轻了！那么木头“减肥”减哪去了呢？这似乎违反了我们从小接管的质量守恒定律，现实上加上发生的气体质量也不敷。这个问题涉及到了宇宙“办理”一切物质的方式，下面通俗聊聊到底怎么回事。
质量哪去了？
初中化学中有这么一个尝试，把燃烧的柴炭放入密闭容器中，再倒入澄清石灰水，会发现石灰水变混浊，因为石灰水接收了柴炭燃烧后生当作的二氧化碳。
若是这个尝试全程都在一个密闭的容器中进行（抱负状况下石灰水把反映气体都接收了），那么反映前后质量相等吗？现实上，仍是不相等，因为反映过程还发生了光和热，即能量。能量并不成能凭空呈现，因为能量也需要守恒，原枪弹爆炸告诉我们细小质量吃亏会释放出大量的能量，它们的关系是：
这是爱因斯坦的质能等价方程：吃亏的质量△M乘以光速（c）的平方等于释放的能量。柴炭燃烧并没有爆发出原枪弹的威力，能量很小，而光速又很大，所以木材释放光和热损掉的质量（△M = E / c^2 ），很是小，小到小数点后16位开外，通俗的尝试是底子发现不了的。那么方程背后的意义是什么，为什么质量会和能量扯上关系呢？
为了原子，扯出了粒子
18宿世纪，科学家做了大量化学尝试，发现物质反映前后质量不变，是以有了质量守恒定律，至于原因就是质量吃亏太小了，他们没有察觉。
那时“原子是最小的粒子”的理论大行其道，反映前后，不成朋分的最小粒子数目并没有改变，是以质量也不成能改变，即守恒。
不外，说是这么说，但需要证实，要清晰领会原子到底是什么样的。卢瑟福最先用α粒子轰击金箔，但愿从轰击成果找出点蛛丝马迹，成果一轰当作名，发现原子由电子与原子核组成。
于是大量科学家插手了轰击大潮，并且设法也越来越斗胆，设备也在不竭进级，最后演酿成了“大抵触触犯”，设备也酿成了现在的高速粒子对撞机。
当然，钱不是白花的，尝试让“原子论”彻底崩塌，反而冒出来上百种更小的粒子，跟着继续“撞”发现本来“撞”出来一些粒子是复合粒，也就是没完全拆开，例如发现的中子、质子其实是由更小的粒子组成。
最终，科学家获得了61种不成再拆分的粒子。有人可能说质量守恒换汤不换药，无非是把反映前后的原子换当作粒子，仍是守恒。若是是这样的话就没有爱因斯坦质能方程什么事了。
质量就是能量
质量到底是什么？直到2012年才被希格斯“撞”出来，于是给了他个诺贝尔奖。根本粒子自身都是零维没有静止质量的点粒子（波，波粒二象性），却能组成三维的物质，包罗您和我，源于它们之间发生了四种根基的彼此感化，可以理解为天主成立宇宙万物的法则。
原子的质量本家儿要来自于原子核，电子几乎可以忽略不计。原子核的质量又来历于质子与中子，质子、中子又由三价夸克组成。
根本粒子可以分当作两部门，就像盖房子的材料，一部门是夸克、电子这样的粒子属于本家儿材（墙砖、地砖、板材），另一部门是光子、胶子这样这样的属于辅材（水泥、胶水）。辅材负责毗连本家儿材，但不克不及乱花，好比砖要用水泥，不克不及用胶水。
图：四种根基彼此感化图解
带电荷的粒子之间依靠互换光子进行彼此感化，例如磁铁同性排斥异性相吸，叫做电磁力。质子与电子都带电，它们之间的彼此感化就是电磁力。
原子核中同性的质子被束厄局促在一路也需要核内的强核力。以上所有彼此感化，操纵质能方程求出质量，再加上三价夸克与电子的自身质量的总和只占原子整体质量的1%。
别的99%的质量源于强彼此感化，胶子就像辅材一样束厄局促着三个夸克，道理近似于电荷，但夸克会变色，称之为色荷，同样可以经由过程强彼此感化的能量求出质量。还有导致原子衰变的弱力以及引力，这里不赘述了。
不外，还有一个主要的问题没有解决：若是质量是粒子与粒子间的彼此感化，那么粒子自己质量是哪来的？若是这个问题不解决，半斤八两于大师白玩一场，又回来了最起头的问题，粒子自身质量从哪来？
上面一起头说了所有根本粒子自身是零维没有静止质量的粒子，它们自身想要具备质量必然还存在着什么与它们发生彼此感化。
物理学家希格斯经由过程大型对撞机找到了“大部门本家儿材都合用的辅材”——希格斯玻色子。
希格斯玻色子源于希格斯场的震动，整个宇宙就像一个希格斯人海，一些根本粒子因为自身特征（比力出名），会被希格斯场的束厄局促，从而具备必然势能。是以粒子自身具有的质量。有些粒子并不会受到希格斯机制制约，例如光子是个无名小卒，不被束厄局促，静止质量为零，老是以恒定的光速活动。
柴炭燃烧质能守恒
组成宇宙万物的粒子就像一具具躯壳，因为彼此感化，拥有了质量，素质其实是能量，木材同样如斯，即使反映后质量减小了，可是算上光和热，质能是守恒的。
