電子伏特（eV）

焦耳，是日常科學裡的能量單位，對單個粒子來說大得可笑——好比用噸來量一根睫毛的重量。粒子物理學家需要一個與他們所研究之物相稱的單位，於是選了一個與簡單、具體的事件掛鉤的單位：一個電子被推過一節一伏電池的電壓時，會獲得多少能量。那一丁點能量，就是一個電子伏特，記作 eV。

按定義，一個電子伏特就是一個電子通過一伏電勢差時所獲得的能量。以人類的標準看它是極小的能量（約為 1.6 乘以十的負十九次方焦耳），但對次原子世界恰到好處：把一個電子束縛在氫原子裡的能量約為 13.6 eV，而你眼睛看到的光，每個光子帶有幾個 eV。由於質量和能量可以互換，同一個單位還兼作質量單位（電子的質量約為 50 萬 eV），並且把光速折算進去後，也兼作動量單位——這種便利來自使用自然單位。

電子伏特之所以重要，是因為它是這個領域的通用貨幣：每個粒子的質量、每次碰撞的能量、每個束縛能，都用 eV 或它的倍數來標註。說同一個單位，能讓物理學家立刻比較，比如一個化學鍵的能量（幾個 eV）與造一個希格斯玻色子所需的能量（1250 億 eV）。要分清的一個提醒：eV 是能量單位，不是電壓單位。一節一伏電池和一個一電子伏的能量雖相關，卻是不同種類的量。