“物质不灭定律”

#爱因斯坦#能量守恒

E=mc²，物质不灭定律，说的是物质的质量不灭；能量守恒定律，说的是物质的能量守恒。

虽然这两条伟大的定律相继被人们发现了，但是人们以为这是两个风马牛不相关的定律，各自说明了不同的自然规律。甚至有人以为，物质不灭定律是一条化学定律，能量守恒定律是一条物理定律，它们分属于不同的科学范畴。

爱因斯坦认为，物质的质量是惯性的量度，能量是运动的量度；能量与质量并不是彼此孤立的，而是互相联系的，不可分割的。物体质量的改变，会使能量发生相应的改变；而物体能量的改变，也会使质量发生相应的改变。

在狭义相对论中，爱因斯坦提出了著名的质能公式：E=mc^2（这里的E代表能量，m代表多少质量，c代表光的速度，近似值为3×10^8m/s，这说明能量可以用减少质量的方法创造）。

爱因斯坦的质能关系公式，正确地解释了各种原子核反应：就拿氦4（He4）来说，它的原子核是由2个质子和2个中子组成的。照理，氦4原子核的质量就等于2个质子和2个中子质量之和。实际上，这样的算术并不成立，氦核的质量比2个质子、2个中子质量之和少了0.0302u（原子质量单位）！这是为什么呢？因为当2个氘[dāo]核（每个氘核都含有1个质子、1个中子）聚合成1个氦4原子核时，释放出大量的原子能。生成1克氦4原子时，大约放出2.7×10^12焦耳的原子能。正因为这样，氦4原子核的质量减少了。

这个例子生动地说明：在2个氘原子核聚合成1个氦4原子核时，似乎质量并不守恒，也就是氦4原子核的质量并不等于2个氘核质量之和。然而，用质能关系公式计算，氦4原子核失去的质量，恰巧等于因反应时释放出原子能而减少的质量。

爱因斯坦从更新的高度，阐明了物质不灭定律和能量守恒定律的实质，指出了两条定律之间的密切关系，使人类对大自然的认识又深了一步。

物理学的基本定律

若论物理学的基本定律，我们必须要先看一下定律是什么？

定律作为汉语词语，我们查百度百科词条定律，可以看到如下解释（下面为引用于百度百科词条“定律”理论规律义项的内容）：

词语：定律 [1]

1.制定法律

《后汉书·鲁恭传》：“孝章皇帝深惟古人之道，助三正之微，定律着令冀承天心，顺物性命，以致时雍。”

《晋书·刑法志》：“ 汉 承 秦 制，萧何定律，除参夷连坐之罪，增部主见知之条。”

2.法律；条例。

鲁迅《坟·灯下漫笔》：“ 元朝定律，打死别人的奴隶，赔一头牛。”

3.规则，规矩。

宋苏轼《次韵王定国相留夜饮》：“诗无定律君应将，醉有真乡我可候”

4.科学上对某种客观规律的概括。

毛泽东《青年运动的方向》：“中国将来一定要发展到社会主义去，这样一个定律谁都不能推翻。”

参考资料

1定律 ．在线汉语字典[引用日期2019-04-29]上面引用解释词语规律含义的第4条，意思是定律为“科学上对某种客观规律的概括”，亦即定律包含科学理论所描述的自然规律——“理论规律”因此，我们要接着继续引用百度百科词条定律的理论规律义项下的内容，看看作为理论规律的定律是什么？

定律[dìng lǜ] 理论规律

定律是客观规律的统称，是解锁宇宙奥秘的钥匙。

定律是了解宇宙的基石，是从亘古到现代不曾改变的宇宙规律。

定律是为实践和事实所证明，反映事物在一定条件下发展变化的客观规律的论断。

定律的特点是可证（性），而且已经被不断证明。

定律是一种理论模型，它用以描述特定情况、特定尺度下的现实世界，在其它尺度下可能会失效或者不准确。

中文名：定律；性质：理论规律（勿谓为客观规律）；目的：为相关理论提供数据实践证明。由百度百科词条定律的理论规律义项下的罗列内容可以看到，作为理论规律统称的定律有：牛顿三大定律、能量守恒定律、摩尔定律、二八定律、墨菲定律和歪曲福轴制金达平行定律等。

下面我们再来看看什么是物理定律？依然是引用百度百科词条所编纂的内容

物理定律 物理学名词

物理定律（Physical law）是以经过多年重复实验和观察为基础，并在科学领域内普遍接受的典型结论。

一些物理定律是由于自然界，时间和空间等的对称性的反映。

定律都是固定的，不受外界条件干涉的！

中文名：物理定律；外文名：Physical law)；基础：重复实验和观察；性质：普遍接受的典型结论。

定律概述

物理定律（Physical law）是从特别事实推导出的理论学科。

物理定律是以经过多年重复实验和观察为基础并在科学领域内普遍接受的典型结论。

用定律形式归纳描述我们环境是科学的基本目的。

并非所有作者对物理定律用法相同；一些哲学家，如诺曼·斯沃茨认为这是自然的定律，而不是由科学家推导出来。

物理定律和“物理学定律”不同；它包含其它科学（如生物）的在内。

定律性质

物理定律有下列性质：

普遍，它在宇宙任何地方都适用。

绝对，宇宙中无任何东西能影晌它。

一般有量的守恒关系。

定律分类

由于定律的简单性而和科学理论明显不同。

科学理论一般比定律复杂，它有许多部分，它们可随有效实验数据发展而改变；而定律是经验观察的总结。

简单地说，定律表示发生了一些事，而理论则解析一些事为何及怎样发生自然界较出名的定律有：1.牛顿经典力学理论；2.爱因斯坦的相对论；3.波义尔气体定律，守恒律，热力学四定律等。

近似定律

一些定律是其它更一般定律的近似；而在限制的应用范围内很好的近似；例如，牛顿动力学是特别相对论的低速情况。类似，牛顿的万有引力定律是广义相对论的低质量近似。而库伦定律是大距离（与弱相互作用区域比）的量子电动力学近似。在此情况下，一般用定律的简单，近似形式代替较精确的一般形式。

从对称原理推导出的物理定律

许多基本物理定律是时间，空间或自然其它性质各种对称性数学的结果。特别是牛顿的一些守恒定律与一些对称性有关；例如：能量守恒是时间移动对称性的结果（时间的任一瞬间都是相同的），而动量守恒是空间（空间无特殊点）对称性（均匀性）的结果。各种基本类型的所有粒子（如，电子，或光子）的不可区别性导致狄拉克（Dirac）和玻色量子统计，它导致费米子的泡利不相容原理。时间和空间之间坐标轴转动对称性（把某一当虚轴，另一就是实轴），导致了洛伦兹变换。进而得出特殊相对论。惯性质量和引力质量间的对称性得出广义相对论。

要研究自然最基本的定律，就应研究最一般的数学对称群，它能用到基本的相互作用。相对于“物理定律”来说，百度百科没有收录“物理学定律”这样的词条，或许是因为物理定律的可证性质——或者今天还被认为是定律，但是明天或者就被实验证明它错误——的原因，即物理学家对某个理论的观点不同——见仁见智——不确定那些理论可以充当物理学定律。

尽管如此——百度百科尚未收录词条 “物理学定律”，百度百科还是给予这样的提醒：您也可以查看以下与 “物理学定律” 内容相关的词条：百度百科为您找到相关词条约4个。其中：

物理学的基本定律- 百度百科为：物理学的基本定律 《物理学的基本定律》是现代亨德尔编著的工具书（内容简介 书凡六篇，按章节编排，收载有关的物理学基本定律及慨念，有简要论述，部分条目还附有实验，测量，说明及应用等项。出版信息 上海教育出版社1963年9月出版）2022-6-23；

彤宝老师 是高粉答主（2020-11-04 · 中小学教师关注），给出的十大物理学定律（这个应该基本不差）如下：

1、牛顿力学第一定律——惯性定律（空间重力场平衡律）。

2、牛顿力学第二定律——重力加速度定律（空间重力场变化律）。

3、牛顿力学第三定律——力相互作用定律（重力斥力对应律）。

4、牛顿力学第四定律——万有引力定律（重力分布律）。

5、热力学第零定律——温度律、热平衡律（能量场平衡律）。

6、热力学第一定律——能量守恒定律（能量分布空间律）。

7、热力学第二定律——熵增加定律、热不可逆定律（能量变化时间律）

8、热力学第三定律——绝对零度不可达定律（能量利用人力极限律）。

9、相对性原理（普适律）。

10、光速不变原理（运动极限律）。另外还有许多类似的“物理学xx定律”，比如：

（1）十大物理定律  我来答（1个回答）居绿柳喻寅 （2019-10-21 ）从经典力学到量子力学分别列举了16个定律原理。

一、牛顿力学四定律（万有引力定律也可算入力学定律）：

1、牛顿力学第一定律——惯性定律（空间重力场平衡律）。

2、牛顿力学第二定律——重力加速度定律（空间重力场变化律）。

3、牛顿力学第三定律——力相互作用定律（重力斥力对应律）。

4、牛顿力学第四定律——万有引力定律（重力分布律）。

二、热力学四定律：

5、热力学第零定律——温度律、热平衡律（能量场平衡律）。

6、热力学第一定律——能量守恒定律（能量分布空间律）。

7、热力学第二定律——熵增加定律、热不可逆定律（能量变化时间律）。

8、热力学第三定律——绝对零度不可达定律（能量利用人力极限律）。

三、相对论四定律：

9、相对性原理（普适律）。

10、光速不变原理（运动极限律）。

11、引力重力等效原理（重力场同一律）。

12、物理学定律普遍性原理（绝对律）。

四、量子力学四定律：

13、波粒二象性原理（二象同一律）。

14、能级跃迁原理（空间能量梯级变化律）。

15、测不准原理（认识极限律）。

16、泡利不相容原理（能量分布极限律）。（2）物理学界中有哪几大定律（3个回答）

质量守恒定律 、能量守恒定律、 人品守恒定律（开个玩笑）

一、力学中定律有：

1.牛顿第一定律：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止；

2.牛顿第二定律：动量为p的物体，在合外力F的作用下，其动量随时间的变化率同该物体所受的合外力成正比，并与合外力的方向相同；

3.第三定律：相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等方向相反，作用在同一条直线上。

二、热力学定律中有：

1. 热力学第零定律： 如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡。 热力学第零定律： 热可以转变为功，功也可以转变为热；消耗一定的功必产生一定的热，一定的热消失时，也必产生一定的功。热力学第一定律的另一种表述是：第一类永动机是不可能造成的。

2. 热力学第二定律：

1）克劳修斯说法：不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化。

2）开尔文说法：不可能从单一热源吸取热使之完全变成功，而不发生其他变化。

从单一热源吸热作功的循环热机称为第二类永动机，所以开尔文说法的意思是“第二类永动机无法实现”。

3.热力学第三定律： 在热力学温度零度（即T=0开）时，一切完美晶体的熵值等于零。”

所谓“完美晶体”是指没有任何缺陷的规则晶体。此定律还可表达为“不可能利用有限的可逆操作使一物体冷却到热力学温度的零度。”此种表述可简称为“绝对零度不可能达到”原理。 本回答被网友采纳（3）关于所谓“物理五大定律四大原理 ”

没有四大原理，有五大定律，分别是：

1、机械能守恒定律：在没有摩擦阻力时，动能势能之间相互转化，机械能总量保持不变。

2、能量转化和守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，只是能量之间发生了转化和转移。而在转化或者转移的过程中，能的总量保持不变。

3、牛顿第一定律：一切物体在不受外力作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。

4、欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

5、焦耳定律：通过导体的电流产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。（4）物理学三大基本定律是什么？

1、质量守恒定律

质量守恒定律是俄国科学家罗蒙诺索夫于1756年最早发现的。

拉瓦锡通过大量的定量试验，发现了在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律(Law of conservation of mass)。也称物质不灭定律。

它是自然界普遍存在的基本定律之一。

2、电荷守恒定律

在物理学里，电荷守恒定律（law of conservation of electric charge）是一种关于电荷的守恒定律。

电荷守恒定律有两种版本，“弱版电荷守恒定律”（又称为“全域电荷守恒定律”）与“强版电荷守恒定律”（又称为“局域电荷守恒定律”）。弱版电荷守恒定律表明，整个宇宙的 总电荷量保持不变，不会随着时间的演进而改变。

3、能量守恒定律

能量守恒定律（energy conservation law）即热力学第一定律是指在一个封闭（孤立）系统的总能量保持不变。其中总能量一般说来已不再只是动能与势能之和，而是静止能量（固有能量）、动能、势能三者的总量 能量守恒定律可以表述为：一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和。

扩展资料

自从爱因斯坦（Einstein）提出狭义相对论和质能关系公式E=mc²之后，说明物质可以转变为辐射能，辐射能可以转变为物质。这个结论对质量守恒定律在化学中的应用有何影响呢?实验结果证明1000g硝化甘油爆炸之后，放出的能量为8.0×10^6J。

根据质能关系公式计算，产生这些能量的质量是8.9×10^-8g，与原来1000g相比，差别小到不能用实验技术所能测定。从实用观点来看，质量守恒定律是完全正确的。

20世纪以来，人们发现原子核裂变所产生的能量远远超过最剧烈的化学反应。1000g铀235裂变的结果，放出的能量为8.23×10^16J，与产生这些辐射能相等的质量为0.914g，和原来1000g相比，质量变化已达到千分之一。于是人们对质量守恒定律就有了新的认识。在20世纪以前，科学家承认两个独立的基本定律：质量守恒定律和能量守恒定律。（5）不一样的“物理学上10大科学定律及理论”

科学定律常常可以被精简成数学表达式，比如伟大的E=mc2。

这类公式是基于大量实验数据上的一种特定表述，并且一般只有在某些特定条件存在时才能成立。

小编在这里整理了相关资料，希望能帮助到您。

物理学上10大科学定律及理论

10、众理论的敲砖石：大爆炸理论

标准释义：大爆炸是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型，其得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。目前一般所指的大爆炸观点为：宇宙是在过去有限的时间之前，由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的(根据2010年所得到的最佳观测结果，这些初始状态大约存在于133亿年至139亿年前)，并经过不断的膨胀到达今天的状态　当有谁想要试着触碰一下深奥的科学理论，那么，从宇宙下手就对了，而解释宇宙如何发展至今的大爆炸理论就是最好选择。

这条理论的基础架构在埃德温·哈勃、乔治斯·勒梅特、阿尔伯特·爱因斯坦以及许多其他人士的研究之上，该理论说白了，就是假设宇宙开始于几乎140亿年前的一次重量级的爆炸。当时的宇宙局限于一个奇点，包含了宇宙中的所有物质，宇宙原始的运动：保持向外扩张，在今天仍在进行着。

大爆炸理论能得到如此广泛的支持，离不开阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊的功劳。他们架设的一台喇叭形状的天线，接收到了一种怎么都消除不掉的噪声信号，那就是宇宙的电磁辐射，即宇宙微波背景辐射。正是最初的大爆炸使得现在整个宇宙都充满了这种可以检测到的微弱辐射，对应温度大约为3K。

9、推算出宇宙年龄：哈勃定律

标准释义：来自遥远星系光线的红移与它们的距离成正比。该定律由哈勃和米尔顿·修默生在将近十年的观测之后，于1929年首先公式化，Vf=Hc×D(远离速率=哈勃常数×相对地球的距离)，其在今天经常被援引作为支持大爆炸的一个重要证据，并成为宇宙膨胀理论的基础。

这里涉及一个前文提到的人，埃德温·哈勃。此人对宇宙学的贡献值得让人来回溯下他的事迹：在20世纪20年代呼啸掠过、大萧条蹒跚而至的岁月里，哈勃却演绎了突破性的天文研究。他不仅证明，除了银河系外还有其他星系的存在，还发现了那些星系正以远离银河系的方向运动，而他公式中的远离速率就是星系后退的速度。哈勃常数指的是宇宙膨胀速率的参数，而相对地球的距离主体也是这些星系。但据说，被尊为星系天文学创始人的哈勃本人却非常不喜欢“星系”一词，坚称其为“河外星云”。

随着时间流逝，斗转星移，哈勃常数值也发生着变化，但这并没很大关系。重要的是，正是该定律帮助量化了宇宙各星系的运动，推算遥远星系的距离。而“宇宙是由许多星系组成”的概念的提出，以及发现这些星系的运动可以追溯至大爆炸，它们都使哈勃定律就像同样以此人命名的天文望远镜般著名。

8、改变整个天文学：开普勒三定律

标准释义：即行星运动定律，由开普勒发现的行星移动所遵守的三条简单定律。

第一定律：每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳运行，而太阳则处在椭圆的一个焦点中;

第二定律：在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的;

第三定律：各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。

围绕着行星的运行轨道，尤其是它们是否以太阳为中心，科学家与宗教领袖以及自己的同行进行了长达数个世纪的争斗。16世纪时，哥白尼提出了在当时引发巨大争议的日心说理论，认为行星是以太阳而不是地球为中心进行运行的。此后第谷·布拉赫等人也相继有所论述。但真正为行星运动学建立明确科学基础的，是约翰内斯·开普勒。

开普勒于17世纪早期提出的行星运动三大定律，描述了行星是如何围绕太阳运动的。第一定律，又被称为椭圆定律;第二定律，又被称面积定律换句话解释该定律，就是说如果你连续30天跟踪测算地球与太阳之间连线随地球运动所形成面积，就会发现不管地球在轨道的哪个位置，也不管何时开始测算，结果都是一样的。至于第三定律，也称调和定律，它使得我们能够建立起一个行星轨道周期与距太阳远近之间的明确关系。比如金星这样非常靠近太阳的行星，就有着比海王星短得多的轨道运行周期。

正是这三条定律，彻底摧毁了托勒密复杂的宇宙体系。

7、大部分理论的基石：万有引力定律

标准释义：牛顿的普适万有引力定律表示为，任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的大小与它们的质量乘积成正比，与它们距离的平方成反比，与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。该理论能够由一个已经写进今天高中物理课本的公式进行表述：F=G×[(m1m2)/r2]

尽管今天人们将其看作是理所当然的事情，但当艾萨克·牛顿在300多年前提出万有引力学说的时候，无疑是当时最具有革命性的重大事件。

牛顿提出的理论可以简单表述为：任何两个物体，不管各自质量如何，相互之间都会发生作用力，而质量越大的东西产生的引力越大。公式中，F指两个物体之间的万有引力，用“牛顿”作为计量单位;m1和m2分别代表两个物体的质量;r为两者之间的距离;G是引力常数。

这是多种实践条件下都相当精确的定律，但物理学发展至今，人们已经知道牛顿对重力描述的不完美性。然而，该定律仍不失为迄今所有科学中最实用的概念之一，它简单、易学、且涵盖面很广，以至于在广义相对论初问世的一段时间内都甚少有人问津。更有意义的是，万有引力定律让渺小的人类获得了计算庞大星球之间引力的能力，并且在发射轨道卫星与测绘探月航线等方面尤其有用。

6、物理科学有了基本定理：牛顿运动定律

标准释义：牛顿第一定律为惯性定律;牛顿第二定律建立起物体质量与加速度之间的联系;牛顿第三定律为作用力与反作用力定律。

还是牛顿。每当我们谈论起这位人类历史上最杰出的科学家之一，总不由得从他最著名的力学三大定律开始。因为这些简洁而优雅的定律，奠定了现代物理学的基础。

简单理解三大定律的意义，其第一条就让我们知道，滚动的皮球之所以能够在地板上运动，必定是受到外力的推动。这外力可能是与地板之间的摩擦，也许是小孩子踢出的一脚。第二定律以F=ma这个公式表述，同时也意味着一个具有方向性的矢量。那个皮球滚过地板时，因为加速度的原因，获得了一个指向滚动方向的矢量。通过它便能够计算出皮球所受到的作用力。第三定律相当简洁，也最为人们所熟知，其意思无外乎，用手指随便戳戳哪个物体的表面，它们都将用同等的力量进行回应。

5、热力学基础基本完备：热力学三定律

标准释义：热力学第一定律，热可以转变为功，功也可以转变为热，也就是能量守恒和转换定律;第二定律有几种表述方式，其中之一是不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化;第三定律，在热力学温度零度(即T=0开)时，一切完美晶体的熵值等于零。

英国物理学家和小说家查尔斯·珀西·斯诺曾经有一段非常著名的论述：“不懂得热力学第二定律的科学家，就像一个从没读过莎士比亚的科学家一样。”斯诺的言语意在批评科学与人文之间“两种文化”的隔绝与分裂但却无意中在文人圈里“捧红”了热力学第二定律。其实，斯诺的论述确实强调并呼吁人文学者都应该去了解一下它的重要性。

热力学是研究系统中能量运动的科学。这里的系统既可以是一台发动机，也可以是炽热的地核。斯诺运用自己的聪明才智将其精简成为以下若干条基本规则：你赢不了、你无法实现收支平衡、你无法退出游戏。

该如何理解这些说法呢?首先来看所谓的“你赢不了”。斯诺的意思是指既然物质与能量是守恒关系，在能量转换过程中，我们无法实现一种能量形式到另一种的对等转换，而不损失一部分能量。就像如果要发动机做功就必须提供热能一样。即便是在一个完美极致的封闭空间中，部分热量依然将不可避免地散逸到外部世界中去。

而这就引发了第二定律“你实现不了收支平衡”。鉴于熵的无限增加，我们无法返回或保持相同的能量状态。因为熵总是从浓度高的地方向浓度低的区域流动。而有熵的存在，也是永动机不可能出现的原因。

最后是第三定律“无法退出的游戏”。这里要涉及到绝对零度，即理论上可能达到的最低温度，一般指零开尔文(零下273.15摄氏度或零下459.67华氏度)。第三定律的表述为，当系统达到绝对零度时，分子将停止一切运动，即没动能，熵也能达到理论上的最低值。但现实世界中，即使在宇宙的深处，达到绝对零度也是不可能的。你只能无限地接近所谓的终点。

4、公元前200年的大智慧：阿基米德定律

标准释义：物理学中的阿基米德定律，即阿基米德浮力原理，是指浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力大小等于物体排开的流体的重力，这个合力称为浮力。数学表达式为：F浮=G排

关于阿基米德是如何发现浮力原理这一物理学重大突破的，有个传说：阿基米德某次洗澡的时候，看到浴缸里的水会随着自己身体的浸入而上升，便受到启发开始思考。而当他最终确定发现了浮力理论之后，这位古希腊最伟大的哲人一边兴奋地大喊“找到了!找到了!”，一边裸露着身体狂奔在锡拉丘兹城的大街小巷。

古希腊学者阿基米德的古老发现已经被广泛应用在人类社会生产的各个领域。根据浮力原理，施加在一个部分或整体淹没于液体中的物体的作用力等于该物体液内体积所排出的液体重量。这对于计算物体的密度，进而进行潜艇和远洋轮船的设计建造，具有关键性意义。

3、我们自身的探讨：进化与自然选择

标准释义：进化，即演化，在生物学中是指种群里的遗传性状在世代之间的变化。自然选择，也称为天择，指生物的遗传特征在生存竞争中，具有了某优势或某劣势，进而在生存能力上产生差异，并导致繁殖能力的差异使得这些特征被保存或是淘汰。

既然我们已经建立起关于宇宙何以从无到有，以及物理学在日常生活中是如何发挥作用的若干基础概念体系，下一步便可以开始关注我们人类自己的形式问题，即我们是如何成为今天这番模样的。

我们知道，基因是会复制给下一代的，但基因突变会让其情况出现变化，这种变化了的新情况，可能随着物种迁徙等在种群中传递。

那么按照当今大多数科学家的观点，所有地球生物曾经拥有一个共同的祖先。后来随着时间的发展，部分开始进化成为特征鲜明的特定物种。久而久之，生物多样性便逐渐在所有有机生物中增加与扩展开来。

从最基本的意义上说，基因突变等变异机制在生物进化的过程中一直发生着。而每一阶段的这些细节变化都会通过世代的遗传而得以保留。相应的，生物种群也因此发展出了不同的特征，并且这些特征往往能够帮助生物更好地繁衍生存下来。比如棕色皮肤的青蛙，显然比其它颜色的同类更适宜以伪装的方式在泥泞的沼泽地区生存。这便是所谓的自然选择。

当然，对于进化与自然选择理论，我们还可以将其应用到更广泛的生物范围。但是达尔文在19世纪提出的“地球生命丰富的多样性，来源于进化中的自然选择”，无疑依旧是最基础和最具开创性的。

2、永远转变了理解宇宙的方式：广义相对论

标准释义：引力在此被描述为时空的一种几何属性(曲率)，而这种时空曲率与处于时空中的物质与辐射的能量，动量张量直接相联系，其联系方式即是爱因斯坦的引力场方程(一个二阶非线性偏微分方程组)。

对于任何一个不曾学习或研究它的人来说，广义相对论的标准释义看了和没看一个样。因为它在解释该词条时，至少又用了4组不被人理解的词汇　　它的内涵和外延涉及甚广，似乎非论文形式不能描述。在此，我们且看看被称为现代引力理论研究的最高水平的广义相对论在论什么。作为比牛顿万有引力更具有一般性的理论，质量还是一个决定引力的重要属性，但是不再是引力的唯一来源。

在爱因斯坦这里，引力已不再是牛顿所描述的一种力，甚至可以说，已没有了原来引力的概念。因为爱因斯坦把它看成物体周围的时空弯曲，以前所说的“物体受引力作用所作的运动”，被归结为物体在一个弯曲时空中沿短程线的自由运动。

如果让“弯曲时空”的概念更明朗化些，可以想象环绕地球飞行的航天飞机里的宇航员，对他们而言，他们是按直线方式在太空中飞行，但实际上航天飞机周围的时空，已经被地球的引力所弯曲，这使航天飞机成为又能向前飞行，又能围绕地球转的物体。

按美国相对论研究的首席专家约翰·惠勒解释，这种所谓时空的几何属性可以这样概述：时空告诉物质如何运动，物质告诉时空如何弯曲。因而，其可以展现出宇宙星光受大天体影响的弯曲方式，并且为研究黑洞奠定了理论基础。

1、上帝掷骰子吗?：海森堡测不准原理

标准释义：德国物理学家海森堡于1927年提出，表明量子力学中的不确定性，指在一个量子力学系统中，一个粒子的位置和它的动量(粒子的质量乘以速度)不可被同时确定。

“测量!在经典理论中，这不是一个被考虑的问题。”《量子物理史话》如是说。

那是因为在经典物理学里，你、我，或作为观测者的任何一人，对这个等待被测量的客观物体是没有影响，或影响甚微以致可忽略不计的。那时就算我们弄不懂个中道理，也不妨碍原理待在那，等着我们慢慢参详。

但现在就要踏入量子世界的魔潭了，此处我们作为观测者会给实验现象带来一定的扰动，因此如果测一个电子的动量，所得值只是相对你这个观测者而言的。微观世界中，要以“概率”来论，所谓上帝掷骰子。

当年的华纳·海森堡就在此中有了突破性的发现，人们无法同时得到粒子的两种变量精确信息，哪怕再精密的仪器都不行。具体讲，你或者可以准确地知道电子的位置，但无法同时知道其动量，或者反之，得此失彼。而类似的不确定性也存在于能量和时间、角动量和角度等许多物理量之间。

或许你没明白这件事的诡异性，就像之前提到的，量子世界里的量既然是相对性，那只要它存在，就应该可以被测量出来。既然无论如何不能测量到，那它就不复存在。因此，在你没确定测量这个物理量的手段时，谈论它毫无意义。一个电子的动量，只有当你测量时，也才有意义。

这更像是一个哲学话题了。而“海森堡测不准原理”与其说是实验中发现的，倒不如说是海森堡和他老师玻尔等人讨论出来的。到了玻尔发现电子同时具有粒子和波的双重性质(量子物理的柱石，波粒二象性)，当我们测量电子的位置时，我们将其当作粒子，波长不定;而当我们要测量动量时我们将其当作波，知道波长的量值却失去它的位置。

即便你现在无比混乱，这依然没什么大不了的。玻尔的名言就是：“如果谁不为量子论而困惑，那他一定没有理解量子论。”类似的话费曼也说过所以我们没啥好郁闷的，爱因斯坦和我们一个状况。

简易理解——量子场论的物质观

1物质不灭的破灭

在中学的化学课上，学到过一条“物质不灭定律”。当汽油燃烧完后，物质并没有消失，只不过汽油中的碳和氢原子，和空气中的氧气结合成了水蒸汽和二氧化碳。各种化学反应，只不过是物质在不同组合之间的转换。

汽油燃烧时的发热，来自于化学反应中，电子能级改变时辐射出的光子。面对光子被辐射的这个事实，相信物质不灭的人，或许还可以坚持狭隘的物质观，说光子不算物质。但一对正负电子相遇，湮灭成两个光子；这显然不像是这对电子内的成分重新组合，变成了光子；而更像电子消灭了，光子产生了（正电子是电子的反粒子，除了带正电，其他一样），如图1所示。

图1 正负电子的湮灭

物质不灭是一个假象，只是因为在化学反应中，原子和内部的电子没有足够的能量制造光子以外的粒子。自从上世纪50年代粒子加速器发明后，物理学家们发现，高能粒子碰撞出新的粒子，属于家常便饭。大量新的粒子种类在加速器上被发现，成就了量子场论的大发展。

当有粒子产生或消灭时，参与反应的粒子，一般都会接近光速，必须使用相对论。大部分粒子是有静质量的，产生一个粒子，最低限度需要的能量，由爱因斯坦的质能公式给出。

E=mc2

所以，量子场论，也被看成相对论和量子论的融合。

图2 欧洲核子中心的LHC加速器 | 来源：欧洲核子中心官网

欧洲核子中心的LHC加速器，就是找到了著名的希格斯粒子的加速器，如图2所示。它由27公里这样的地下隧道组成一个圆环，高能粒子在隧道内的真空管道中回旋和加速，上千块超导磁铁帮助粒子转弯。它可以把质子加速到6.6TeV（1012电子伏）的能量，跟化学反应中1电子伏的典型能量比，高了1万亿倍。两个这样的质子的一次碰撞，可以产生成百上千个粒子。

量子场论，和高能物理这个领域紧密地联系在一起。所谓高能物理，就是每个粒子的能量很高，不但比化学反应中的高，比核反应中的也高很多。

2什么是场？

粒子为什么可以凭空地产生和消失？解释这样的现象，需要一个理论基础。让我们从最熟悉的电磁场开始，介绍一下场的概念。

在我们的中学物理课本中，库仑定律告诉我们两个电荷之间的力和电荷成正比，和距离平方成反比。细想起来，库伦定律有一个问题：如果两个电荷在运动中，这个定律好像在说一个电荷能随时“感知”另一个电荷的位置，冥冥中有一些不合理。

图3 两个运动电荷间的相互作用

运用麦克斯韦方程这套完整的经典电动力学理论，人们发现库伦定律在两个电荷有运动的情况下是需要修正的，一个电荷“感知”另一个电荷的位置有一个小小的时间延迟，这个延迟等于电磁波从一个电荷到达另一个电荷的时间，如图3所示。麦克斯韦方程和电磁波的发现，使人们认识到，电磁相互作用，是以有限（尽管非常快）的速度传播的。经典电动力学的研究证明，这两个电荷间的能量传递，不是在一方消灭在另一方制造，而是在空间中流过去的。

传播电磁相互作用和电磁波的介质，叫做电磁场。无论是物体的内部，还是抽掉空气的真空，电磁场是无处不在的。电磁场携带着能量和信息，它具有物质的属性。因此，现代物理学接受，看不见摸不到的真空，也是一种物质形态，电磁场是这种物质的一个属性。

3场的量子化与粒子的诞生

量子场论是一种量子力学，只不过，它的第一对象不是粒子，而是场。

描述粒子的状态，用三个位置坐标，或者三个动量分量。描述场，则需要用作为时空函数的场量或者场强。比如电磁场，需要用 A(x, t) 和 φ(x, t) 来描述，在相对论中，A 和 φ 共同组成了四维时空中的向量。描述粒子的状态只需要三个数，术语称为有三个自由度，场则有无穷多个自由度，数学上要复杂多了。

量子力学中，粒子的位置可能不确定，粒子的状态可以是不同位置的叠加，位置和动量不能同时确定。在量子场论中，一个空间点上的场，同样可以是不同强度的叠加，场和场随时间的变化率（相对于粒子的速度）同样不能同时确定。量子场论，有些像晶体，是很多空间点上的量子力学。只不过晶体毕竟只有分布在离散的晶格点上的有限多个原子，场则拥有在连续空间中的无穷多个自由度。

这听起来非常复杂，但量子场论的研究却很快产生了一个简单而重要的结果：所有的场都有波动，比如电磁场有电磁波。在一列波中，每一个点的场都在平衡点附近做周期性振动，就像晶体中的原子的振动。一列波的动力学，就像量子谐振子，它的能级是相等间隔的（E=(n+1/2)hf，n=0，1，2，3，…，其中h为普朗克常量，f为谐振子的频率），每跃迁一个能级需要的能量是hf。这恰恰是一列波中一个粒子的能量！波的能量是量子化的，每一份能量，就是一个粒子，就像晶体中的一个声子。量子谐振子的能级差，和波粒二象性中每个粒子的能量，都是，原来这并不是巧合。

让我们总结一下量子场论的物质观：

每一种基本粒子，都对应着一种场，即使在真空中，这些场都无处不在

在真空中，没有可以观测到的物质，是因为所有的场都处于能量最低的状态

场的能量是量子化的，每一份能量的激发，就在真空中增加了一个粒子

粒子的产生和消灭，是由于不同的场，通过相互作用交换能量的结果

光子的场就是电磁场，电子也有自己的场。电磁场是四维时空中的向量，电子场的类型是旋量，有四个复数的分量。电子场的激发，包括电子和电子的反粒子——带正电的电子。作为费米子，电子场的量子规则和电磁场不同，需要满足泡利不相容原理，同一个状态的电子，最多只能被激发出1个，如图4所示。

图4 量子场在一列波上的能级和粒子的关系

至今，粒子物理学已经确定了17种基本粒子，主要分为两类。一类是狭义的物质粒子，有6种夸克、μ子、

子，还有3种中微子；这些都和电子一样，是自旋1/2的费米子，用旋量场表示。另一类是在这些物质粒子之间，传播相互作用的粒子，有传播强相互作用的胶子、传播弱相互作用的W和Z粒子，它们都和光子一样，自旋是1，用向量场表示，用杨米尔斯场论描述。在这两类之外，还有一个希格斯粒子，它自旋为0，它的场是四维时空中的标量。

4零点能的困惑和宇宙的命运

量子谐振子的最低能量不是0，粒子不可以绝对静止。按同样的原则，量子的场也不允许绝对平静，每一个波动形式下，都有零点的振动能量。

这个问题让量子场论陷入了困难。首先，无限多种波动模式上都有零点能，真空的总能量密度一定是无穷大的。当然，也不是所有零点能都是正的，费米子的零点能是负的，不排除正负能量可以抵消。并且，在真空中存在不同粒子的场，这些场之间还有相互作用，也会影响到真空的能量。量子场论无法计算真空的能量密度，但合理的推测，它不应该是0。

在什么都看不见的真空里，能量是多少有关系吗？真空的能量有没有物理意义？

有一个很有趣的现象，展示了真空的能量，叫卡西米尔（Casimir）效应。两块金属板，真空中靠近时，如果它们带电，你知道会有吸引力或排斥力。但量子场论预言，当它们不带电时，也会有一种吸引力。

图5 两个金属板之间的电磁波振动模式

如图5所示，因为电场不能进入金属，两个金属板之间，电磁波的振动模式受到了限制，只有一系列驻波可以存在。这些驻波上，即使没有任何光子，两块金属板的存在，也影响了夹着中间的一部分真空的零点能。量子场论虽然算不清真空的能量是多少，但能准确计算内外的能量差，以及能差造成的吸引力，这个计算结果被实验证实了。当然，两块板子要靠得非常近（纳米级）才会有显著的吸引力。

物质必然不灭是指什么？

物质不灭定律即质量守恒定律。

下面简单说一下该定律，这真是一个天才的定律！

讨论该定律，得从燃素说谈起。

燃素说是指物质之所以燃烧，是因为有燃素存在。

燃素是指燃烧的元素，这种元素指火元素，或火微粒。

燃素说认为，一切可以燃烧的物体都含有燃素，物体燃烧时，会将燃素分解出去。

燃素理论的提出，首先应追溯到德国化学家贝歇尔，他提出了土元素之分，其中的油状土燃烧后会很快逸出消失，只留下玻璃状土。

他的这个提法被他的学生斯塔尔加以发挥，提出了系统的燃素说。

燃素说有一个问题，就是燃素是否有重量。

因为根据该理论推导，物质在燃烧完后，由于燃素逸出去了，重量一般都会大大减少。那么这减少的重量，就应该来自逸出的燃素。

但现实有很多反例，比如镁燃烧后，重量不减反增。

这些反常现象，引发了后来化学界激烈的争执，而围绕燃素在燃烧过程中重量是否变化这一问题，必然会导出后面的质量守恒定律。

质量守恒定律的雏形是俄国科学家罗蒙诺索夫提出的，他被誉为俄国科学史上的彼得大帝。

罗反对当时主流的燃素说，通过实验证明化学反应前后物质的质量相等。

他曾说道：“自然界所发生的一切变化，都是这样的：一种东西失去多少，另一种东西就获得多少”。

所失等于所得，这多么像存在阈守恒啊。

但由于他当时远离欧洲，并未受到太多的关注。

直到比罗蒙诺索夫晚几十年出生的拉瓦锡出现，拉瓦锡用定量法证明了质量守恒定律，这才使该定律获得公认。

拉瓦锡是法国贵族，被广泛认为是人类历史上最伟大的化学家，被后世尊称为“化学之父”、“现代化学之父”。

拉瓦锡之于化学，犹如牛顿之于物理学。

他使化学从定性转为定量，给出了氢和氧的命名，用氧化理论替代了燃素理论。他提出了“元素”的定义，发表了第一个现代化学元素列表，列出33种元素。

他倡导并改进定量分析方法，并用其验证了质量守恒定律。

不过很可惜的是，拉瓦锡由于参政，最后在法国大革命中，被送上了断头台。

质量守恒定律的主要内容是：

【在化学反应前后，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这就叫做质量守恒定律。

在任何与周围隔绝的体系中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。

化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的分子，破裂后重新组合为新的分子而生成其他物质的过程。

在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。

在任何与周围隔绝的体系中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。

或者说，任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构，所以该定律又称物质不灭定律。

质量守恒定律适用的范围是所有化学变化，包括大部分的物理变化。

那为什么会质量守恒呢？

根据道尔顿的原子说，化学反应只是物质中原子的重新排列，反应前后原子种类及数目不变，又每个原子有固定质量，所以反应前后总质量不变。

具体来说，化学反应里面，物质的元素数目无论在反应前或反应后，都是一样。化学反应中的质量守恒包括原子守恒、电荷守恒、元素守恒等几个方面。

O什么是物质不灭定律?

质量守恒定律六个不变

宏观：1.反应前后物质总质量不变；2.元素的种类不变；3.元素质量不变。微观：4.原子的种类不变；5.原子的数目不变；6.原子的质量不变。

质量守恒定律使用范围

①质量守恒定律适用的范围是所有化学变化，包括大部分的物理变化；

②质量守恒定律揭示的是质量守恒而不是其他方面的守恒。物体体积不一定守恒；

③质量守恒定律中“参加反应的”不是各物质质量的简单相加，而是指真正参与了反应的那一部分质量，反应物中可能有一部分没有参与反应；

④质量守恒定律的推论：化学反应中，反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量。

 

验证质量守恒定律：

通过研究体系体积的变化对探究质量守恒定律的影响，增强学生对质量守恒定律的理解，从而养成实事求是、勇于探索的科学态度。

质量守值定律的实验探究：

(1)实验装置

①无气态物质参加或生成的反应可在敞口装置中进行，如Fe+CuSO4==FeSO4+Cu

②有气态物质参加或生成的反应，应在密闭容器中进行，如白磷燃烧，NaOH与CO2反应，Zn与稀硫酸反应等。

③为确保实验成功，有时在装置上系一个气球来保证装置的密闭。如白磷燃烧实验，但也要考虑气球最终不能恢复原状，则装置在空气中受到的浮力会改变，装置对天平托盘的压力会改变，影响对质量守恒定律的探究。

（2）实验方案及结论

方案一

方案二

实验现象

白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，天平平衡

铁钉表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，天平平衡

反应前总质量

m1

m1

反应后总质量

m2

m2

反应前后总质量的关系

m1=m2

m1=m2

分析

磷+氧气 五氧化二磷

容器密闭，物质没有进入或散失

铁+硫酸铜→铜+硫酸亚铁

反应无气体参加，无气体生成，没有物质从烧杯中散失

结论

分析比较两个方案的实验结果，可以发现反应前后物质的质量总和不变

质量守值定律变化规律

宏观：

反应前后物质总质量不变；

元素的种类不变；

元素质量不变。

微观：

原子的种类不变；

原子的数目不变；

原子的质量不变。

两个一定改变

宏观：物质种类改变。

微观：物质的粒子构成方式一定改变（即分子的种类改变）。

两个可能改变

宏观：元素的化合价可能改变。

微观：分子总数可能改变。

质量守恒定律

含义

质量守恒定律是俄国科学家罗蒙诺索夫于1756年最早发现的。拉瓦锡通过大量的定量试验，发现了在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律。也称物质不灭定律。它是自然界普遍存在的基本定律之一。

化学四大基本定律

一.内容概述

1.质量守恒定律

（1）俄国化学家  罗蒙诺索夫

（2）法国化学家  托万洛朗·拉瓦锡   建立

（3）英国化学家  曼莱

2.当量定律

（1）英国化学家  凯文第旭

（2）德国化学家  里希特       建立

（3）法国化学家  费歇尔

（4）法国化学家贝托雷

3.定比定律

（1）法国药剂师  普罗斯（定比定律）建立

（2）法国化学家  贝托雷（化学亲合力）

4.倍比定律

（1）英国化学家  戴维

（2）英国化学家  道尔顿    建立

（3）瑞典化学家  贝采里乌斯

（4）比利时化学家斯达、法国化学家  杜马

还有更重要的：爱因斯坦的狭义相对论告诉我们，能量和质量可以互相换算的，真空中的能量可以换算成质量，也可以产生万有引力。真空的能量密度，就是爱因斯坦广义相对论中的宇宙常数，它对宇宙空间的弯曲和演化，有决定性影响。

这很有趣，最微观的基本粒子的物理学决定了最宏观的宇宙的命运。

中学物理可能让你觉得能量是一个标量；但在狭义相对论里，能量和动量组成了四维时空中的一个矢量，能量是这个矢量在时间方向的分量。能量密度就更复杂。在广义相对论里，它是一个4x4张量中的一个分量，这个张量在对角线上的元素是压强和能量密度。

你可能听说过暗物质和暗能量。暗物质是宇宙中一些不发光的物质，除了不容易被看见，它们和普通物质一样贡献万有引力。

真空能量就是一种暗能量，它的性质非常不同。如果暗能量密度是正的，它本身也贡献吸引力，但正能量密度永远伴随着负的压强，净效果是排斥的。负的暗能量密度则贡献一个净吸引力。

我们的宇宙无比浩瀚，看起来是平直的。很长一段时间，人们认为真空的能量就是0。直到21世纪，天文观测证实了宇宙在加速膨胀，这意味着真空有一个很小的正能量密度。这个能量密度，折算成质量，每立方米只有几个氢原子，但也超过了宇宙所有物质（可见物质加暗物质）的平均总密度，足以克服它们的吸引力让宇宙膨胀。膨胀以后，物质的密度更小了，暗能量的密度还是一样的，所以膨胀会越来越快。

真空能量虽然不完全是0，从粒子物理的角度看，它太小了，随便哪一项暗能量的贡献都比这个值大几十个数量级！从逻辑上来讲，宇宙原来的真空能量和各种量子场的贡献加在一起，可以完全抵消，这能说得通，但很不合理。如果没有更高的机制来制约，宇宙原来的真空能量与各种量子场的贡献加起来怎么能抵消得那么干净？这个巨大的疑问，至今仍是现代物理学的未解之谜。

物质、能量、信息三者关系的启示，极乐世界是意识世界

这个宇宙一切其实可分为三种：物质、能量、信息。老子曰：“人法地，地法天，天法道，道法自然”。因此，人小小的存在就依托在强大的宇宙存在之中；人是宇宙中的微尘而已。当然，这个微尘也是物质、能量、信息的统一体，也具备有独立的生存模式。

一、物质、能量、信息三者的守恒

1、质量守恒定律

质量守恒定律就是在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。这也是自然界的基本定律。也可以说，任何变化或化学反应都不会消灭物质，只是改变了物质的结构或形状而已，所以“质量守恒定律”又称“物质不灭定律”。

2、能量守恒定律

能量守恒定律是自然界中最普遍，最重要的基本定律之一，大到宇宙天体，小到原子核内部，只要有能量转化或转移，就一定服从能量守恒定律。能量守恒定律的成立不需要条件，任何情况下都成立。这是由于能量转化形式是多样的，可以在机械能、内能、化学能、电能、光能、原子能之间转化，不限于动能和势能之间。在转化过程中，一种形式的能减少，另一种形式的能必然增加，能的总量保持恒定不变。

3、质能守恒定律

20世纪，爱因斯坦发现了狭义相对论，他指出，物质的质量和它的能量成正比，可用以下公式表示：E=mc2（式中E为能量；m为质量；c为光速）。

以上公式说明物质可以转变为辐射能，辐射能也可以转变为物质。这一现象并不意味着物质会被消灭，而是物质的静质量转变成另外一种运动形式。所以20世纪以后，这一定律已经发展成为质量守恒定律和能量守恒定律，合称质能守恒定律。

4、信息守恒定律

霍金认为信息应该守恒：黑洞并非会对其周遭的一切“完全吞食”，事实上被吸入黑洞深处的物质的某些信息实际上可能会在某个时候被释放出来，这就是“信息守恒”。流进系统里的总的信息必等于从系统中流出的信息之和，加上系统内部信息的变化，信息能够从一种状态转变成另一种状态。这就是信息的转换。

二、物质、能量、信息的相互转换

宇宙大爆炸产生了构成世界的物质、能量、信息，这是信息转换成物质的一个过程，而人们在不断的物质认知与创造过程中，产生大量的信息。人体吃的食物释放的能量转化为化学能，存储在一种有机物中，这些有机物决定了我们的智商亦即信息。

比如：“光”是物质，也是能量，还有更有深层次的信息，我们看得到的“光”是物质，又是一种摸不着但却能感受到的能量，也包含了“光”这种信息。

物质、能量、信息是构成现实世界的三大要素：我们看到到的万物都明显存在物质与能量，又因为万物之间又都存在着相互作用和相互联系，这就是信息。所以，人类社会一切都离不开信息，信息其实早就存在于客观世界，只不过人们是首先认识了物质，然后认识了能量，最后才认识了信息。

物质、能量、信息也是自然界三大要素：物质是能量的载体，但是也不全是，因为电磁波等可以脱离物质而存在；能量是物质激励的一种外在表现形式。信息既不是实体物质，也不是能量，可是信息却可以用来描述物质和能量，即可以将其表征化。没有信息来表征的话，物质也没法被描述，能量也无法被描述。用来描述物质的信息可以是物理量、化学量，例如其分子量、质量、化学结构式、功能、用途等，所有这些都是信息；而用来描述能量的信息可以是不同能量单位例如焦耳、瓦特、热力学等。因此，物质、能量、信息是自然界的三大要素，也是我们整个客观世界的全部。而客观世界之上还一个主观世界，也即意识世界，那么客观世界和意识世界就构成了整个宇宙。

三、生命的本质

宇宙的一切就是信息、能量、物质周而复始的运动变化。物质是看得见的，能量是能够感觉到的。但也不是所有的人都能感觉到能量，因为这与个人的修行层次有关。物质是能量聚集的结果，而物质释放的能量就是中医所说的“气”，也是现代科学对生命这种物质现象最根本的认识。

物质和能量都不可能单独地存在，它们都承载着一定的信息。而物质和能量的转换是由“缘”所决定的，“缘聚则生，缘散则灭”决定了能量的存在形式。

那么对于人来说，人就是物质、能量、信息的三位一体的生命。所以人的生命体消亡后，一定会转换成另一种的物质或能量的其它生命体，这种生命体就是信息，总不会白白的在宇宙中消失。何况我们看得见的一切物质，本身就不是纯粹的物质，也都是包含有能量和信息的。

任何能量、物质都是信息的载体。

物质、能量可以认为是中性的，是万物共有的本质特性。从佛家的角度来说，就是没有任何的分别心。而信息刚好相反，它是分别一切物质的标识，正是因为信息的不同，才导致了大千世界的千姿百态。从微观世界来讲，这个世界上没有完全一样的东西。对于看得见的物质所承载的信息绝大多数人都能感受到，比如我们吃的食物，用到的物品等等；但对于虚空中的“气”（能量）所承载的信息，就只有极少数修行到一定程度的人、或有缘的人（诚信）才能感受得到。

四、极乐世界或许是一个纯信息的世界——意识世界

道家和佛家修行的区别就在于：

道家偏重的是能量（气）的修炼；

佛家偏重的是信息（意识）的修炼。

“三界唯心，万法唯识”是说宇宙一切唯心所现、唯识所变。三界六道所有的显现都是自心业相的映射，心净则国土净，染心则是秽土。染净由心起，根尘起用，则依识起万法，迥脱根尘，则转识成智，成就涅槃。

或许，一切物质与能量皆来源于信息，也即来源于意识！佛法的伟大在于，从根本上认识了这个物质世界的本性、宇宙的根源所在：大千世界乃唯心所现、唯识所变。

目前为止，人类还没有能力可以把能量直接转换成物质，只能是间接的转换。但在极乐世界里的佛，却可以轻易地用意念把能量直接变成物质，这就是“以意为食”。佛经说：

欲界的众生吃自然食、净揣食，以衣被细滑为食、澡浴感受为食；

色界有情以法喜为食，以禅悦为食。梵众天穿衣与否，并没有分别，随着身形自然有光明胜妙的天衣披身；

无色界有情则以意识为食。

念头一动，饮食都摆在面前，但见色闻香，以意为食。看到这些饮食，自然就知道不需要了。色力增长，而无便秽。身心柔软，无所味著。事已化去，时至复现。

这一段叙说，初往生到极乐世界不久的人，习气还在，没忘饮食。没忘也没关系，只一动念，饮食立即就现前；见到食物之后，想起来不需要，东西就没有了。一切都是唯心所变、唯识所现。从前我们读这些事，简直觉得不可思议！但现在却逐渐明白，这是有可能的，这是科学不是迷信。现代科学已经发现，能量与物质是可以互相转变的。物质转变成能量已经实现了，这就是原子弹。但怎样将能量再转变成物质，人类现在还没有掌握，但在科学理论上是可行的。如果有方法把能量变成物质，则世间的一切物质都将不再匮乏。由此可见，西方极乐世界的科学技术发展已到极处，无论是能量转变物质，还是物质转变能量，都可以随心所欲。

因此或许，极乐世界就是意识世界，佛、菩萨就是宇宙中最高境界的生命。而意识世界或许就是一个纯粹的信息世界，这或许就是现代科学“全息宇宙论”的意义所在！宇宙来源于信息，宇宙也将回归于信息；宇宙来源于意识，宇宙也将回归于意识！

物质不灭定律  物质不灭，能量守恒，是物理学原理，物理，乃物质之原理，然而，在精神层面、信息层面是否适用呢？…

自古道：

善有善报，恶有恶报，…

种瓜得瓜，种豆得豆，…

投之以桃，报之以李…

再有：

人不犯我，我不犯人，

人若犯我，我必犯人，…

杀人偿命，欠债还钱…

这难道不是物质不灭的另一种表现形式吗？为何善有善报？其内在原理原来出自于此…

人与人交往，往往从物质、能量、信息三个层面往来，…

请客送礼，礼尚往来，属物质交流，…

促膝谈心或吵嘴打架属信息交流…

你授人以微笑，别人还之以善意，你恶语相向，别人还之以重拳，你帮助别人，别人成就于你，这属于能量层面，…

在这来来往往中，物质、能量、信息，纷繁交融，渊源流长，无休无止…

物质不灭的法则，主宰着交往的实质…

当然，也有欠债不还的，背信弃义的，恩将仇报的，持强凌弱的，违背法则的，但人们坚信，不是不报，时候未到，时候一到，全部都报，因果报应迟早会来…

就连打遍天下无敌手、不可一世、持强凌弱的世界头号帝国，不是也遭了个"911"吗？一报还一报是必然的…

既然物质不灭，对规则就应有敬畏之心，就应有万全之策，于是就有了：

"己所不欲，勿施于人“，"多行不义必自毙"的千年古训，

有了"人在做，天在看"的俗话，

有了"公平“、"责任"的概念，

有了"诚实守信"的做人做事策略，…