emc2計算機

emc2計算機把愛因斯坦最著名的方程式變成你能實際感受的東西。輸入任意質量，它會揭示其中鎖住的驚人能量——或從能量值反推，找出產生該能量的幾乎難以想像的微小質量。每個結果都會換成日常對照，例如廣島原爆、一年可供電的住家數量、燃燒的汽油，再在動畫能量階梯上與從 AA 電池到太陽等真實世界指標對照排名。

什麼是 E=mc²？

E=mc² 是阿爾伯特·愛因斯坦 1905 年的質能等價方程式。它指出能量（E）與質量（m）是同一事物的兩種形式，由光速的平方（c）相連。由於光的速度約為每秒 3 億公尺，c² 約為 9 × 10¹⁶——一個天文數字級的乘數。這就是為什麼連迴紋針那麼一點質量也足以夷平一座城市，以及為什麼太陽能發光數十億年，卻只損失極小部分質量。

E=mc² 公式

其中：

• E — 能量，單位為焦耳（J）
• m — 質量，單位為公斤（kg）
• c — 光速，精確值為 299,792,458 m/s，因此 c² ≈ 8.99 × 10¹⁶ m²/s²

本計算機還會乘上轉換效率（η），使結果可反映真實反應，而非完美湮滅：E = m c² × η。

日常物體含有多少能量？

假設完全質量—能量轉換，以下是熟悉質量所含的能量：

轉換效率：為什麼真實反應釋放較少

乾淨的方程式 E = mc² 描述的是全部質量被轉換時的能量。實際上，只有一部分會轉換：

這就是為什麼一輛汽車大小的分裂炸彈能釋放數千噸化學炸藥的能量：核反應直接動用質量本身，而化學只是重新排列電子。

E=mc² 在現實生活中的應用

• 太陽與恆星：核融合每秒把約 400 萬噸太陽質量轉成能量，這就是它發光的原因。
• 核能發電：反應爐把分裂原子時極小的質量差轉為熱能，再轉成電力。
• 醫學：PET 掃描仰賴正電子—電子湮滅，是質能等價的直接應用。
• 粒子物理：加速器把動能轉成具有真實質量的全新粒子。
• 日常化學：即使電池放電時，也會因釋放能量而失去難以量測的微量質量。

如何使用本計算機

1. 選擇計算方向：「質量 → 能量」找出質量中的能量，或「能量 → 質量」找出能量的等效質量。
2. 輸入數值與單位：輸入質量（mg、g、kg、噸、oz、lb）或能量（J、kJ、MJ、kWh、kcal、噸 TNT）。
3. 選擇轉換效率：完全轉換（反物質，100%）、核融合（0.7%）或核分裂（0.1%）。
4. 點擊計算：查看多種單位的能量、日常對照、能量階梯，以及完整逐步演算。

常見問題

什麼是 E=mc²？

E=mc² 是阿爾伯特·愛因斯坦的質能等價方程式。它指出物體所含的能量（E）等於其質量（m）乘以光速（c）的平方。由於 c 約為每秒 3 億公尺，c² 是一個極為龐大的數字，因此即使極少量的質量也蘊含巨大的能量。

1 公克質量含有多少能量？

完全轉換 1 公克質量約可釋放 9 × 10¹³ 焦耳——大約 2,500 萬千瓦時，或約 21.5 千噸 TNT。這與廣島原子彈相當，也正是質能等價如此驚人的原因。

E=mc² 中的 c² 是什麼意思？

c 是光速，精確值為每秒 299,792,458 公尺。c² 就是該值自乘，約為 8.99 × 10¹⁶。它是將公斤質量換算成焦耳能量的轉換因子。

為什麼核反應只轉換一小部分質量？

核分裂大約只將燃料質量的 0.1% 轉為能量，核融合約為 0.7%。只有物質—反物質湮滅才能轉換 100% 的質量。本計算機可讓你選擇效率，使結果更貼近真實反應。

可以用這台計算機把能量反算成質量嗎？

可以。切換到「能量 → 質量」模式並輸入能量值。計算機會以 E=mc² 求解質量，顯示即使很大的能量也只對應極少的質量。

E=mc² 只跟核彈有關嗎？

不是。質能等價解釋了太陽與恆星如何發光、核電廠如何發電、粒子加速器如何產生新粒子，甚至化學鍵形成時極微小的質量變化。炸彈只是最戲劇化的例子。

其他資源

• 質能等價 - Wikipedia
• 光速 - Wikipedia