1个原子转化为能量功率有多大，能推动电瓶车跑多远？

这是网友邀答，原题为：一个原子完全转换成能量能让一辆电瓶车跑多远？

先说结论：能跑0m。如果这个电瓶车是分子级别的，我就不这么说了。但这个问题似乎并没有特别说明电瓶车有多大，因此可以基本上认为就是人们常用的代步电动自行车了。一辆电动自行车的质量一般在几十千克，而一个原子质量是极其渺小的，最小的原子为氢原子，质量只有1.674x10^-27kg，也就是1674亿亿亿分之一千克，氧原子的质量为2.657x10^-26kg，碳-12原子的质量为1.993x10^-26kg，都在亿亿亿分之一千克以下。

而一个原子有多大呢？直径只有10^-10m，就是百亿分之一米，0.1nm（纳米）。一根头发丝的直径在60~100μm（微米）之间，1mm（毫米）=1000μm，1μm=1000nm，一根头发的断面上就可以并排排列数千亿个原子，你觉得一个原子转化为能量能够推动这根头发吗？这根头发与电动车又有多大的差距？

质量与能量的关系。爱因斯坦的质能方程，揭示了物质质量与能量之间的比价关系，一定的质量与一定的能量是成严格比例关系的，不管这种物质是什么，只要质量一样，其蕴含的能量就是一样的。

根据爱因斯坦质能方程表达式为：E=MC^2。其中E为物质所蕴含能量，单位J（焦耳）；M为物质质量，单位kg（千克）；C为光速，这里取值约300000000m/s（米/秒）。根据这个方程，我们可以计算出1kg质量完全转化出来的能量为：E=1X（300000000）^2=90000000000000000J。

但这是在物质全部转化为能量的前提下得到的全部能量。在迄今人类能够掌握的能源中，不要说实现物质质量的全部转化，实际上最强的质能转化率连1%也没有达到。除了在大型电子对撞机中的科学实验，目前人类掌握最大效率的能量就是核聚变，而且现在还处于不可控阶段。即便这种能量质能转换率也只能够达到0.7%，也就是1kg质量中，只有7g物质可以全部转化为能量。

这样1kg质量得到的能量为：90000000000000000Jx0.7%=630000000000000J。

一个原子有多大能量？现在我们按照1个原子（按碳-12原子计算）全部转化为能量看有多大：E=（1.993x10^-26）x（300000000）^2=0.0000000017937J。将能量换算为电力，3600000J/s（焦/秒）相当1kw/h（千瓦/时），也就是说一个原子的能量只相当于2000万亿分之一个kw/h。

一辆电动车功率一般都在100w（0.1kw/h）以上，要达到100w功率，根据质能方程计算，每秒钟至少需要200万亿个原子全部转化为能量，才能达到这样的功率。而核聚变的质能转化率只有0.7%，即便以后电动车实现了核聚变驱动，也需要每秒近3亿亿个原子参与核聚变，才能够产生100瓦的功率。

质能方程虽然揭示了质量中蕴含着巨大的能量，但这是在同级别层面比较而言，若以极其渺小的微观层面，将人眼无法看到，甚至最强大的电子显微镜还看不清楚的原子，拿来与生活中的宏观事物相比，就没有可比性了。可能一些网友对原子尺度没有一个足够认识，完全没有小到什么程度的概念，才会有这种荒唐想法吧。

就是这样，欢迎讨论，感谢阅读。

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