根据E=mc^2，一根粉笔头蕴含的能量能让人类使用一百年吗？

爱因斯坦的质能方程E=mc^2告诉我们，质量和能量可以相互转换。不过能量是最根本的东西，质量只是能量的另外一种表现形式罢了。

不过对于质能方程，很多人会产生误解，认为任何东西都可以完全转换成能量。其实并不是这样的。

比如说，一根粉笔头很难全部转换成能量，除非用这样方式：与反物质相碰，发生湮灭，可以完全转换成能量。也就是说一根粉笔头与一根“反粉笔头”相遇，就能转变成纯能量。

但是爱因斯坦的质能方程并不会让质量完全转换成纯能量，这里我们有必要解释一下。

一个原子的原子核是由质子和中子组成的， 质子和中子这样的核子通过强大的强相互作用被束缚在一起。

当我们的太阳进行核聚变时，核子会聚合在一起形成氦原子核，这个过程中会释放出能量，质量亏损。

细心的你可能发现了，两个质子和两个中子聚变成氦原子核，核子数量并没有改变，怎么出现质量亏损的情况呢？

但事实上正是如此。氦原子核的质量会略小于两个中子加上两个质子的质量，这部分质量就是亏损的质量，转换成了能量。

为何会出现这种情况？亏损的质量到底在哪里？

这是因为中子和质子通过强相互作用结合在一起，拥有强大的结合能，损失的质量其实就是结合能，能量可以以质量的方式体现出来。当质子中子发生聚变的时候，结合能会发生改变（减少），通过核聚变释放出来。

有必要再说一下化学反应，我们都知道化学反应会产生能量，只要产生能量肯定意味着质量亏损。那么为什么我们还要说“化学反应中质量守恒”呢？

因为化学反应中质量亏损得非常有限，基本可以忽略不计。化学反应并不在原子核层面上演，只是电子层面的重组结合改变。

说了这么多，再回到问题中来。

要想通过粉笔头通过核聚变产生能量是不太现实的，即使能聚变产生的能量也不会很多。因为核聚变过程只有少量的质量亏损转换成能量。

而且即便是按照质能方程把粉笔头的质量全部转换成能量，也只有大约1.8*10^14焦耳的能量。

人类一百年能使用多少能量呢？大约5.67×10^20焦耳，两个数字完全不是一个等级的，相差好几个数量级。

而且，以目前人类科技水平水平来看，不要说把粉笔头的质量全部转换成能量了，我们甚至都无法有效控制核聚变，无法实现可控核聚变。目前人类使用的主要能量仍旧是传统的化学燃料能源，这种能源本质上与原始人类使用的火是一样的！