電子伏特等於多少焦耳

宇宙的動力，釋放出來時是能量，隱藏起來就化為質量。比如，大爆炸後的第一個普朗克時間（10^-43秒），宇宙溫度達到1億億億億開氏度，任何粒子都無法形成，所有的能量都儲存在宇宙最初的能量海——希格斯海中。138億年後的宇宙，光子是能量最常見的攜帶者，它們的靜止質量是0，每時每刻都在以宇宙的極限速度奔跑，永遠靜不下來。

光子的能量與它的頻率成正比，比例係數是普朗克常數h，頻率越高，光子的能量越大。單個光子的能量普遍比較低，通常以電子伏特（eV）來表示，1eV約為10^-19焦耳。歷史上最強的一次伽馬射線暴中，單個光子的能量達到了1兆電子伏，約為10^-13焦耳。

我們禁不住問，一個光子可以攜帶的最大能量是多少？揭開謎底前，必須搞清楚普朗克長度是什麼。

以前，宇宙空間被認為是光滑、連續的，即使拿一塊無限倍數的放大鏡去觀察，空間還是一樣光滑、連續。但量子理論出現之後，人們發現宇宙萬物都是量子化的，比如，電磁波的能量是一團一團的，並不連續，每一團能量就是一個光子；原子核外的電子軌道，彼此是相互遠離的，不同軌道之間並不連續。

物理學家據此推斷，空間也是量子化的，具有最小的長度。為計算出最小空間長度有多小，物理學家從量綱——類似於物理量的單位——出發，拼出了普朗克長度公式，計算下來，約為10^-35米（僅為數量級）。等於將1米的長度分成千億億億億份，就不能再繼續分割了，可見普朗克長度有多小。

光子的頻率與波長成反比，能攜帶最大能量意味著光子具有最大的頻率，即具有最短的波長。而波長的最小數值，只能是普朗克長度的2倍。光子的能量與波長的關係式是E=hc/λ，E、λ、h、c、分別為能量、波長、普朗克常數（10^-34焦秒）、光速（10^8米/秒）。將普朗克長度代入波長λ中，只估算數量級，就得到了一個光子的最大能量，約為10^9焦耳。

一個光子的最大能量——10^9焦耳，換算下來相當於300度電的能量，至少可供正常家庭使用一個月。中國最大的核電站，一年時間也只能造出2億個這樣的光子！當然，這麼恐怖的光子也只有在宇宙大爆炸之初的極端條件下，才可能被激發出來！

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