科學家是如何推論出，宇宙的能量不滅，以及物質也不滅
實驗1: 燃燒後重量不變 法國化學家安東萬-羅倫·德·拉瓦節（Antoine-Laurent de Lavoisier）利用精密的「天平」打破了過去人們對燃燒現象的迷思。 實驗設計：將金屬（如錫、汞）置於密閉容器中加熱，並精確測量所有參與反應的物質（包含金屬、空氣、容器）的總質量。 推算方式：反應後，他發現雖然金屬變成了粉末（金屬氧化物），密閉容器內的空氣減少了，但反應前與反應後的總質量完全相同。藉此推翻了當時的「燃素說」，證實了物質在化學反應中不會憑空消失或無中生有。 實驗2：能量不滅 科學家用下落的重物，帶動水箱裡的葉片轉動，因為摩擦，水溫升高了。經過無數次測量，得出了一個精準的微觀事實：機械做功消耗的能量，與產生的熱能，比例是恆定的（熱功當量） 實驗3：物質不滅 質子是組成物質最基礎的粒子之一。科學家在一個裝有 5 萬噸純水的巨大不鏽鋼高純水槽觀察，當中的水理論上有10^34質子，水槽四周佈滿光電倍增管。若質子發生衰變，釋放出的高能帶電粒子會在水中產生契忍可夫輻射（微弱藍光），進而被觀測到。但科學家在觀測幾十年，仍沒有觀測到任何一個質子衰變。 現代物理學：質能等價 愛因斯坦在 1905 年提出了著名的質能方程，e=mc^2，將這兩個概念完美統合成一個更大的真理：物質與能量本質上是一體的。物質可以轉化為能量（如核融合），能量也可以凝聚成物質。因此，科學家現在更精確的推論是：宇宙的「質能總量」是永恆不滅的。 |