我们从小就学到质量守恒定律、能量守恒定律甚至是质能守恒定律。可以说，守恒定律从诞生之日一直持续至今，都是十分坚实的物理学理论，当牛顿的三大力学定律和万有引力定律在大尺度下和小尺度下都产生了巨大误差时，守恒律依旧坚如磐石；
当然，波尔对“实验中丢失的一小部分质量”产生疑惑，甚至一度想要否定能量守恒时，实验（发现中微子）最终还是捍卫了守恒律。
如果守恒律是确实成立的，就会有一些人在思考一些问题，比如，燃烧过程中，燃烧过后，留下来的质量似乎都比反应之前要少得多，那这部分损失“质量”到底哪去了？
这个问题看似很简单，实际上并不简单，这里就涉及很多问题，比如燃烧反应以及爱因斯坦的质能等价。我们今天就来聊一聊这个问题。
燃烧反应
我们就拿“燃烧木头”来举例子。要搞清楚木头的燃烧反应，我们其实就应该先搞清楚木头的主要程度到底是什么？
木材中的主要成分是木质素、纤维素及半纤维素，这里指的是干燥的木材。纤维素是一种由葡萄糖衍生而来的结晶聚合物，大概占据总物质的41%~43%。
如果我们从元素的角度来看，构成木材的主要成分是碳，氢，氧。具体的占比是：
剩余的，还有大概0.5%的氮元素，以及不到1%的其他元素。我们从木材的成分来看，木材的燃烧主要就是碳燃烧。
通过初中的化学课，我们也知道，碳燃烧的结果是生成二氧化碳或者一氧化碳，这取决于是不是在充分燃烧。
我们要注意的是，燃烧的过程实际上是有氧气的介入，也就是说，有其他的反应物加入了反应，整个系统的质量理应增加的，增加的部分就是“参加氧气的质量”。
但当我们称量时，只能称量燃烧后剩余的物质，这些并不是所有的生成物，在众多生成物中，最主要的部分以二氧化碳和一氧化碳的气态形式飘走了，进入到了地球的碳循环当中，成为碳循环的一部分。
我们无法用肉眼看到这部分，更无法拿天平对这部分称重，所以，这才会让很多人觉得整个燃烧过程中少了“质量”。实际上，丢失的绝大部分“质量”，几乎99.99999999%以上的质量都是以气体的形式离开了系统。
假设，我们拥有一个封闭的系统，确保了系统内有足够氧气，而且生成的二氧化碳和一氧化碳无法从这个系统中出去，那系统在反应后再进行称量得到的结果是什么呢？
实际上，最终的称量结果还是“丢失了一部分的质量”，这里要补充一句，这里指的是秤的精度能够达到理想状态，在小数点后16位开外还能测得准。那丢失的“质量”哪去了？
质能等价
二氧化碳的燃烧，本质上是一个放热反应。这部分热最终会以能量的形式丢失掉。那这部分能量和丢失的质量到底是什么关系呢？
实际上，它们就是一回事，我们可以用爱因斯坦的质能方程E=mc^2把它们之间的关系表述出来。质能方程实际上是爱因斯坦在1905年，发表的4篇论文中的其中一篇，叫做《质能等价》的论文推导出来的方程。
在这篇论文中，爱因斯坦统一了质量和能量，他认为质量和能量是一回事，是一个物体的两个属性，质量里还有能量，能量里也还有质量。所以，木材燃烧的过程中，跑掉的能量，实际上对应着质量，通过质能方程的移项，我们就可以得到m=E/c^2，也就是说对应E/c^2的质量丢失，其中c=3*10^8m/s，所以，这个丢失的质量是极其小的，在小数点后十多位开外，很难能够测得出来，但并不是不存在这部分质量的丢失。
所以，通过木材的燃烧反应，我们最起码要搞清楚守恒律到底是什么？
实际上，质量和能量是一个东西，那么反应前后的质量是守恒的，能量也是守恒的，也因此质能是守恒的，质量和能量是等价关系，而不是质量和能量是转化关系。
一吨木头烧成灰，变轻了！那么木头“减肥”减哪去了呢？这似乎违背了我们从小接受的质量守恒定律，实际上加上产生的气体质量也不够。这个问题涉及到了宇宙“管理”一切物质的方法，下面通俗聊聊到底怎么回事。
质量哪去了？
初中化学中有这么一个实验，把燃烧的木炭放入密闭容器中，再倒入澄清石灰水，会发现石灰水变浑浊，因为石灰水吸收了木炭燃烧后生成的二氧化碳。
如果这个实验全程都在一个密闭的容器中进行（理想状态下石灰水把反应气体都吸收了），那么反应前后质量相等吗？实际上，还是不相等，因为反应过程还产生了光和热，即能量。能量并不可能凭空出现，因为能量也需要守恒，原子弹爆炸告诉我们微小质量亏损会释放出大量的能量，它们的关系是：
这是爱因斯坦的质能等价方程：亏损的质量△M乘以光速（c）的平方等于释放的能量。木炭燃烧并没有爆发出原子弹的威力，能量很小，而光速又很大，所以木材释放光和热损失的质量（△M = E / c^2 ），非常小，小到小数点后16位开外，普通的实验是根本发现不了的。那么方程背后的意义是什么，为什么质量会和能量扯上关系呢？
为了原子，扯出了粒子
18世纪，科学家做了大量化学实验，发现物质反应前后质量不变，因此有了质量守恒定律，至于原因就是质量亏损太小了，他们没有察觉。
当时“原子是最小的粒子”的理论大行其道，反应前后，不可分割的最小粒子数量并没有改变，因此质量也不可能改变，即守恒。
不过，说是这么说，但需要证明，要清楚了解原子到底是什么样的。卢瑟福最先用α粒子轰击金箔，希望从轰击结果找出点蛛丝马迹，结果一轰成名，发现原子由电子与原子核构成。
于是大量科学家加入了轰击大潮，而且想法也越来越大胆，设备也在不断升级，最后演变成了“大冲撞”，设备也变成了如今的高速粒子对撞机。
当然，钱不是白花的，实验让“原子论”彻底崩塌，反而冒出来上百种更小的粒子，随着继续“撞”发现原来“撞”出来一些粒子是复合粒，也就是没完全拆开，例如发现的中子、质子其实是由更小的粒子构成。
最终，科学家得到了61种不可再拆分的粒子。有人可能说质量守恒换汤不换药，无非是把反应前后的原子换成粒子，还是守恒。如果是这样的话就没有爱因斯坦质能方程什么事了。
质量就是能量
质量到底是什么？直到2012年才被希格斯“撞”出来，于是给了他个诺贝尔奖。基础粒子自身都是零维没有静止质量的点粒子（波，波粒二象性），却能构成三维的物质，包括你和我，源于它们之间发生了四种基本的相互作用，可以理解为上帝建立宇宙万物的规则。
原子的质量主要来自于原子核，电子几乎可以忽略不计。原子核的质量又来源于质子与中子，质子、中子又由三价夸克构成。
基础粒子可以分成两部分，就像盖房子的材料，一部分是夸克、电子这样的粒子属于主材（墙砖、地砖、板材），另一部分是光子、胶子这样这样的属于辅材（水泥、胶水）。辅材负责连接主材，但不能乱用，比如砖要用水泥，不能用胶水。
图：四种基本相互作用图解
带电荷的粒子之间依靠交换光子进行相互作用，例如磁铁同性排斥异性相吸，叫做电磁力。质子与电子都带电，它们之间的相互作用就是电磁力。
原子核中同性的质子被束缚在一起也需要核内的强核力。以上所有相互作用，利用质能方程求出质量，再加上三价夸克与电子的自身质量的总和只占原子整体质量的1%。
另外99%的质量源于强相互作用，胶子就像辅材一样束缚着三个夸克，原理类似于电荷，但夸克会变色，称之为色荷，同样可以通过强相互作用的能量求出质量。还有导致原子衰变的弱力以及引力，这里不赘述了。
不过，还有一个重要的问题没有解决：如果质量是粒子与粒子间的相互作用，那么粒子本身质量是哪来的？如果这个问题不解决，相当于大家白玩一场，又回来了最开始的问题，粒子自身质量从哪来？
上面一开始说了所有基础粒子自身是零维没有静止质量的粒子，它们自身想要具备质量必然还存在着什么与它们发生相互作用。
物理学家希格斯通过大型对撞机找到了“大部分主材都适用的辅材”——希格斯玻色子。
希格斯玻色子源于希格斯场的震动，整个宇宙就像一个希格斯人海，一些基础粒子由于自身特性（比较出名），会被希格斯场的束缚，从而具备一定势能。因此粒子自身具有的质量。有些粒子并不会受到希格斯机制制约，例如光子是个无名小卒，不被束缚，静止质量为零，总是以恒定的光速运动。
木炭燃烧质能守恒
构成宇宙万物的粒子就像一具具躯壳，由于相互作用，拥有了质量，本质其实是能量，木材同样如此，即使反应后质量减小了，但是算上光和热，质能是守恒的。
物质没有减少。把木柴点燃，直到烧成灰烬，木柴的质量看似减少了，但其实组成木柴的各种元素一点儿也没有变少，它们只是换了一种存在方式罢了。燃烧属于化学反应（游离基的连锁反应），反应前后的质量是相等的，就是说组成木柴的所有原子都还存在，没多也没少。经过燃烧，它们与其他原子（主要是氧）组成了新的化合物。
木头燃烧后减发生了什么变化
第一步:炭化脱水。木头中含有很多水分，遇热开始燃烧前，它内部的水分会先被高温气化，逸散出来。完全脱水的木头就是木炭了。第二部:燃烧，炭的氧化反应。在这一过程中，碳与氧发生反应，释放大量热能并生成二氧化碳气体。
碳元素全部被氧化后（理想状态，实际不可能，），反应停止，火焰熄灭。
你看，木头先是损失水份，减小了约一半的重量（木炭比木头轻许多）；接着再损失掉大部分碳元素；然后还有很多成分变成微小的凝胶状颗粒飘走，也就是冒烟。燃烧后的木头看似减重了，其实是水和碳变成了水蒸气和二氧化碳，跑到大气中去了。
灰烬是什么
植物生长不只需要水分，还需要土壤中的各种无机盐。主要有磷、钾、钙、镁、锌、铁、锰、铜、硼、钼……多了去了。它们平时分布在植物体内，经过燃烧反应与氧结合后也不会变成气体飘走，而是留在原地，成为一摊灰烬。是好肥料哟。
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本来是水气生长组合而成，少许微量元素，火化气还水还土。和人一样吃水还水，吃土长的东西还土。原来的正体物质化无，无再生有其它生物质，无既是另有的存在转化。
道可，道非，老子二千年前就明白这个道理。生有化无，常恒之道，山石砂土，都是水火之功形成的何况生物呢。不是外国人的月亮圆，是中国阴阳发的光。
答：人类花费数百年的时间，才真正认识了燃烧的本质，最初的化学家用燃素学说解释燃烧现象，直到18世纪，拉瓦锡才用实验否定了燃素学说，并建立了现代化学，后来总结出质量守恒定律。
燃烧现象
燃烧是生活中最常见的现象之一，比如木头在燃烧时，其中的碳元素就会和空气中的氧气结合为二氧化碳气体，最后只剩下一堆灰烬，灰烬的主要成分是无机盐，比如碳酸钾、硅酸盐等等，以及部分微量元素。
燃素学说
在几百年前，人们对燃烧的本质认识不够，甚至发展出一些错误的理论，其中最著名的就是燃素学说，受机械唯物论的影响，燃素学说在十七世纪的欧洲非常流行。
燃素学说认为，燃烧产生的火焰是无数活泼的微粒，这些微粒叫做燃素，燃素存在于各种实体物质当中，当燃素从实体物质中大量溢出时就形成了火焰。
燃素学说能解释部分燃烧的现象，比如木炭燃烧后质量减少被认为是损失了燃素的质量，燃烧需要氧气是因为空气能把物质中的燃素吸取出来等等，但是燃素学说无法解释金属锡在空气中煅烧和镁在空气中燃烧后质量增加的问题。
在1756年，俄国科学家洛蒙诺索夫在密闭容器中煅烧金属锡（生成氧化锡），然后称量整个密闭容器的总质量，发现前后的质量没有发生变化；在1777年，现代化学之父的法国化学家拉瓦锡，重复了洛蒙诺索夫的实验。
经过多位科学家的完善，最后总结出化学反应中质量守恒的结论，后来英国科学家约翰·道尔顿提出原子理论，认为化学反应是物质当中原子的重新排列和组合，由于单个原子质量是不变的，所以化学反应当中质量守恒。
现在我们知道，燃烧就是一种剧烈发光发热的化学反应，火焰其实是处于游离或者半游离状态的气体分子，而且燃烧不一定需要氧气，比如镁条可以在二氧化碳中燃烧，氢气可以在氯气中燃烧等等。
木头的燃烧
木头是植物生长出来的，主要成分是纤维素，而纤维素属于多糖物质[(CHO)n]，除此之外，木头中还存在一些微量元素、无机盐、氮的化合物、硫的化合物等等。
当木头燃烧时，多糖物质会与氧气结合，生成二氧化碳和水，而水在高温下以气体形式溢出，只有木头中的部分无机盐和微量元素无法蒸发，最后留下一堆灰烬。
从本质上说，木头的燃烧过程就是木头和空气发生化学反应，反应前后的总质量保持不变，但是很大一部分质量在燃烧后以气体形式溢出在空气中，这部分质量并没有凭空消失。
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