เรามักจะใส่ใจกับน้ําหนักของเราโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับคนรักความงามที่กังวลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของน้ําหนัก คุณรู้หรือไม่ว่าคุณมีน้ําหนักเท่าไหร่? ในชีวิตประจําวันเรามักจะใช้แคตตี้เพื่อวัดน้ําหนักตัวอย่างเช่นถ้าน้ําหนักของคุณคือ 100 แคตตี้ "แคตตี้" ในที่นี้คือหน่วยของมวล อย่างไรก็ตาม การวัดนี้ไม่เข้มงวด เพราะเรากําลังวัดแรงโน้มถ่วงที่โลกกระทําต่อเรา ไม่ใช่คุณสมบัติที่แท้จริงของเรา เนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในสถานที่ต่างๆ การวัดน้ําหนักตัวในสถานที่ต่างๆ จะให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน แต่นั่นไม่ได้หมายความว่ามวลของคุณเปลี่ยนไปจริงๆ เพียงแต่แรงต่างกัน
ในทางฟิสิกส์มวลหมายถึงมวลที่วัตถุมีซึ่งยังคงเหมือนเดิมในทุกสถานการณ์ นอกจากนี้ มวลยังสามารถกําหนดเป็นมวลเฉื่อย ซึ่งเป็นปริมาณทางกายภาพที่วัดขนาดของความเฉื่อยของวัตถุ อย่างไรก็ตาม คําจํากัดความของคุณภาพเหล่านี้มักจะดูคลุมเครือและเป็นนามธรรม และเราไม่มีคําตอบที่ชัดเจน จนกระทั่งทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์เกิดขึ้นเราจึงเข้าใจธรรมชาติของมวลอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น ไอน์สไตน์เปิดเผยว่ามวลและพลังงานสามารถใช้แทนกันได้และทั้งสองเป็นเหมือนสองด้านของเหรียญเดียวกัน
ดังนั้นมวลเป็นพลังงานหรือไม่? จากมุมมองของวิทยาศาสตร์ยอดนิยม คําถามนี้มีความลึกลับที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น เพื่อให้เข้าใจอย่างแท้จริงว่าคุณภาพคืออะไรก่อนอื่นคุณต้องเข้าใจว่าคุณภาพถูกสร้างขึ้นอย่างไร เนื่องจากทุกสิ่งในจักรวาลประกอบด้วยอนุภาคพื้นฐานมวลของวัตถุมหภาคควรเท่ากับผลรวมของมวลของอนุภาคขนาดเล็กที่ประกอบกันเป็นวัตถุนั้น ตัวอย่างเช่น มนุษย์ประกอบด้วยอะตอม ซึ่งในทางกลับกันประกอบด้วยนิวเคลียสและอิเล็กตรอน ซึ่งในทางกลับกันประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนซึ่งประกอบด้วยควาร์ก โปรตอนประกอบด้วยควาร์กบนสองตัวและควาร์กล่างหนึ่งตัว ในขณะที่นิวตรอนตรงกันข้าม ปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างควาร์กผ่านกลูออนนั้นรวมกันอย่างแน่นหนาคล้ายกับผลของกาว
ที่น่าสนใจคือในขณะที่มวลของโปรตอนหรือนิวตรอนควรเท่ากับมวลรวมของควาร์กที่เป็นส่วนประกอบ แต่นักวิทยาศาสตร์พบว่ามวลรวมของทั้งสามมีเพียง 99% ของมวลของโปรตอน มันเหมือนกับการแบ่งหินก้อนใหญ่ออกเป็นหินก้อนเล็ก ๆ สามก้อน ซึ่งควรมีมวลรวมเท่ากัน แต่ในความเป็นจริงผลรวมของหินก้อนเล็กสามก้อนมีเพียง 0% ของหินก้อนใหญ่เท่านั้น แล้วมวลที่เหลือ 0% จะหายไปไหน?
คําตอบอยู่ที่ "พลังงานผูกมัด" ที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงระหว่างควาร์ก พลังงานอันทรงพลังนี้ไม่ได้จํากัดอยู่แค่ควาร์ก แต่ยังมี "พลังงานจับ" ที่คล้ายคลึงกันระหว่างนิวคลีโอน และพลังงานนี้เป็นแหล่งพลังงานนิวเคลียร์ เช่น พลังงานมหาศาลที่ปล่อยออกมาระหว่างนิวเคลียร์ฟิวชัน ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็น "พลังงานจับ" ระหว่างนิวคลีโอน ตามสมการมวล-พลังงานของไอน์สไตน์ พลังงานสามารถแสดงเป็นมวลได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง 99% ของมวลของเราถูกสร้างขึ้นจริงเนื่องจากพลังงานที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่ง
แล้วมวลที่เหลือ 1% มาจากไหน? สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับสนามฮิกส์และอนุภาคฮิกส์ สนามฮิกส์เป็นสนามพื้นหลังของจักรวาลและพบได้ทั่วทั้งจักรวาล อนุภาคพื้นฐาน เช่น อิเล็กตรอนและควาร์กได้รับมวลจากการมีปฏิสัมพันธ์กับอนุภาคฮิกส์ ปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคกับอนุภาคฮิกส์ทําให้เกิดการชะลอตัวและได้รับมวลในกระบวนการ ดังนั้นอนุภาคฮิกส์จึงถูกเรียกว่า "อนุภาคพระเจ้า"
นี่คือตัวอย่าง: ลองนึกภาพว่าคุณกําลังวิ่งไปตามถนน หากคุณเป็นคนปกติ คุณสามารถวิ่งได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง แต่ถ้าคุณเป็นซุปเปอร์สตาร์ คุณจะรายล้อมไปด้วยแฟน ๆ ซึ่งขัดขวางคุณและในที่สุดก็ "เพิ่ม" "คุณภาพ" ของคุณ ในทํานองเดียวกันอนุภาคเช่นโฟตอนและกลูออนไม่ทําปฏิกิริยากับสนามฮิกส์ดังนั้นพวกมันจึงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงเสมอ
มีหัวข้อเพิ่มเติม: อนุภาคพื้นฐานเหล่านั้น เช่น อิเล็กตรอนและโฟตอน ทํามาจากอะไรกันแน่? ปัจจุบันชุมชนวิทยาศาสตร์ถือว่าเป็นอนุภาคพื้นฐานที่แบ่งแยกไม่ได้ในความเป็นจริงถือได้ว่าเป็น "แพ็คเก็ตพลังงาน" ในทฤษฎีสนามควอนตัม เอกภพเต็มไปด้วยสนามทุกชนิดที่เปลี่ยนจากสถานะพื้นดินเป็นสถานะตื่นเต้นเมื่อสนามเหล่านี้ถูกรบกวน ตัวอย่างเช่นเมื่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้าถูกรบกวนจากสถานะพื้นดินโฟตอนจะถูกสร้างขึ้นส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยรวมแล้ว แก่นแท้ของจักรวาลคือพลังงาน และคุณภาพเป็นเพียงการแสดงออกเพียงอย่างเดียวของพลังงาน