万物都有质量，但是质量到底是如何产生的呢？

我们经常会称自己的体重，尤其对爱美的女士来讲，她们非常在意自己的体重。

【资料图】

你的体重是多少呢？对于中国人来讲，通常用斤表示体重，比如说你的体重是100斤，斤就是质量单位。

不过这种对质量的测量和描述方式其实是不严谨的，因为我们测量的并不是自身的质量，只是地球对我们产生的引力大小。

而地球的引力会随着位置的不同而发生变化，这意味着在不同的位置测量，就会得到不同的体重，这并不意味着你的质量发生了变化，变化的只是地球对你的引力。

在物理学上，质量指的是物体的量，是一个恒定不变量，无论在什么情况下都保持不变。

同时，质量还有另外一个定义：惯性质量，衡量物体惯性大小的物理量。

但是上述对质量的定义给人的感觉相当模糊，也很抽象，并没有具体描述出质量到底是什么。而爱因斯坦的出现，让我们看到的质量的本质。

爱因斯坦创建了相对论，其中的质能方程表明，质量与能量其实是等价的，两者可以进行转换，相当于一个东西的两个面。

这是不是意味着质量其实就是能量呢？作为科普来讲，可以这么认为，但我还想说得更多，因为其中隐藏着更深的奥秘。

要想弄清楚质量到底是什么，首先要明白质量到底是如何产生的。

我们都知道，宇宙万物都是由基本粒子构成的，那么，宏观物体的质量与微观粒子的质量总和应该是一样的。

比如说，你我都是由原子组成的，而原子由原子核和电子组成，原子核由质子和中子组成，而质子和中子都是由三个夸克组成，不同的是，组成质子的是两个上夸克和一个下夸克，而组成中子的是两个下夸克和一个上夸克。

三个夸克之间通过强核力结合在一起，强核力是通过胶子来传播强相互作用的，说白了，胶子就像胶水一样紧紧地把夸克粘结在一起。

由于夸克禁闭，我们并不能观察到夸克，夸克不能单独存在，必须与别的夸克同时一起存在。

从微观粒子的组成来看，质子或者中子的质量应该等于三个夸克的质量总和。但是科学家们发现并非如此，而事实上还差得很远，因为三个夸克的质量总和只有质子质量的1%而已。

这就奇怪了，就相当于我们把一块大石头分成三块小石头，按理说大石头的质量肯定等于三块小石头的质量总和，但实际上三块小石头的质量总和只有大石头的1%。

剩下的99%质量到底哪里去了？

组成质子的三个夸克之间，通过胶子传递强相互作用连接在一起，胶子其实是没有质量的，准确来讲胶子没有静质量，这点与光子是一样的。

虽然胶子没有质量，但在传递强相互作用的过程中，可以形成巨大的“束缚能”，这种束缚能把三个夸克紧紧地束缚在一起，是非常强大的。

不仅仅夸克与夸克之间，核子（质子或中子）之间也是通过胶子传递强相互作用结合在一起的，说明核子之间也具有强大的“束缚能”，这种能量如此强大，以至于无论是把核子分开或者结合在一起，都需要极其强大的能量才行。

而核子之间的这种强大“束缚能”其实也是核能的源泉，核聚变释放出来的巨大能量，其实就是核子之间的“束缚能”，通过强相互作用体现出来的能量。

根据爱因斯坦的质能方程，能量也会体现出质量。也就是说，我们的质量99%其实都是能量，强相互作用体现出来的能量。

但这里还有一个问题：那1%的质量又是哪里来的呢？也就是说夸克和电子等基本粒子的质量是哪里来的呢？

这时候就需要希格斯场和希格斯粒子登场了。

何为希格斯场？简单说它就是宇宙的背景场，充满了宇宙的每个角落，无处不在。希格斯场受到扰动就会形成希格斯粒子，而电子和夸克等基本粒子的质量就是通过希格斯粒子获取的。

具体怎么获取的呢？

电子夸克等粒子会与希格斯粒子发生作用，从而发生减速，在减速的过程中获得了质量。事实上，所有的基本粒子本应该都以光速运动，只不过大部分粒子在运动的过程中都会与希格斯粒子发生作用，从而慢下来，这个过程中就获得了质量。正因为如此，希格斯粒子也被称为“上帝粒子”。

打个比方，这就像你在大街上奔跑。如果你是普通人，基本上会畅通无阻，不会有任何阻碍，因为没有人会在意你。但如果你是超级明星，肯定遭到大量粉丝的围观，造成人群拥挤，你就会受到很大的阻碍，别说跑了，可能连走都走不动。可以这么通俗理解，受到的阻碍程度越高，质量也就越大。

而光子和胶子等基本粒子不会与希格斯粒子发生作用，所以它们以光速运动，必须以光速运动，而且一出生就以光速运动，没有任何加速过程。

最后说点题外话。估计很多人还会有这样的疑问：基本粒子，比如说电子和光子等到底是由什么组成的呢？

目前认为，电子和光子等是不可分的基本粒子，它们本质上其实都是能量，说白了就是波，准确来讲是“波包”，也就是“能量包”。

该如何理解呢？

根据量子场论，宇宙一开始并不是什么都没有，而是充满了各种场的“混沌”状态，比如说电磁场，希格斯场，中微子场，电子场等。当这些场处于基态时，具有能量最低值。而一旦处于基态的场受到扰动，就会从基态变成激发态，从而形成基本的粒子。

比如说，基态的电磁场受到扰动就会形成光子，而电磁波就是通过光子来传递的。

由此来看，世界的本质就是能量，质量只是能量的一种表现形式罢了，更本质的东西是能量！

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