在地球众多生物当中，人类是地球上最有智慧的生命，从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘，目前人类已经能够走出地球探索宇宙，这说明人类科技发展的速度很快，人类之所以能够有如此之快的发展速度，离不开资源的利用，比如说煤炭，煤炭是火力发电的主要燃料，通过燃烧煤炭产生高温蒸汽，推动汽轮机旋转，进而带动发电机发电，为工业生产和居民生活提供电力，在许多地区，特别是冬季寒冷的地方，煤炭被用于集中供暖或家庭取暖。如通过燃烧煤炭加热热水，再通过管道输送到各个房间的散热器，实现室内取暖。在化工、钢铁、水泥等众多工业领域，煤炭为工业锅炉提供热能，满足生产过程中的加热、烘干、蒸煮等工艺需求。
中国是最早发现和使用煤炭的国家之一，早在新石器时代，我们的祖先就已经发现煤炭并用于取暖和烧制陶器，在辽宁沈阳新乐遗址等就曾发现过煤制品，中国在汉代，煤炭已用于冶铁，提高了铁的产量和质量。北宋时期，用煤炼铁更为普遍，且煤炭在城市居民生活中的使用也越来越多，孟元老的《东京梦华录》中就有相关记载。欧洲在13世纪，英国开始有大规模开采和使用煤炭的记录，主要用于家庭取暖等。到了18世纪60年代开始的工业革命，使煤炭成为蒸汽机的主要燃料，推动了机器生产和工业发展，煤炭的开采和消费量急剧增加，成为工业化的重要能源基础。煤炭对于人类生活和科学发展来说都非常重要。
地球上的煤田分布十分广泛，其中阿巴拉契亚煤田作为世界上最大的煤田之一，它的煤层厚度可能超出你的想象，绝大部分区域都能轻松超过500米，最深处甚至可能达到900米以上，而且绵延了1200多公里，总面积覆盖18万平方千米，横跨美国的9个州。看到这里，相信很多人都会产生一个疑问，地球上如此之大的煤田，真的是由植物形成的吗？关于煤田的形成，在科学界有三种说法，第一种是植物堆积，煤炭主要是由植物残骸形成的，通常是在数亿年前，当时地球上存在着大量的湖泊和沼泽地区，这些地区富含各种植被，比如说蕨类植物、苔藓植物和树木等。这些植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放出氧气，形成了庞大的植被。
第二种是堆积和埋藏，当植物死亡或腐烂时，它们的残骸通常会堆积在湖泊和沼泽地底部的沉积物中，这些残骸逐渐积累形成了一层叫做有机质的沉积物。随着时间的推移，这些有机质会逐渐埋藏在更多沉积物的上方，并受到水和泥土的压力。第三种是地质作用，随着沉积物的堆积和时间的推移，有机质逐渐被压缩和加热形成了煤炭的前体物质，即褐煤。褐煤含有更多的水分和氧气，它比较低质质地松散颜色较浅。随着更深层次和更强的地质作用，褐煤逐渐转变为煤炭。地球内部的地热和地壳运动导致了高温和高压的形成，使得褐煤中的水分和氧含量减少，碳含量增加，逐渐形成了含有更多纯碳的煤炭。
阿巴拉契亚煤田是世界上最大的煤田，它的形成益于它当时所处的特殊环境和地质条件，在石炭纪（距今约3.5到2.9亿年）和二叠纪（距今约2.9 到2.5亿年）时期，阿巴拉契亚地区曾是一片广袤的沼泽和湿地，气候温暖湿润，植被生长茂盛，这一环境为煤炭的形成提供了丰富的物质基础，当时的植物在死亡后，遗体大量堆积在这片低洼的地区，这些植物遗体为煤的形成奠定了丰富的物质基础，目前地球上的煤炭，有大约一半都是形成于这个时期，当然除了环境带来的先天条件外，地壳运动发挥着关键作用，在煤炭形成的漫长过程中，阿巴拉契亚地区曾经发生过多次地壳沉降，使得堆积的植物遗体被逐渐掩埋到地下深处，形成了一定的压力，使得植物遗体逐渐变成泥炭。
在新生代时期（开始于约6600万年前，是地球历史上最新的一个地质时期），阿巴拉契亚地区构造运动相对平稳，没有发生大规模的造山运动或强烈的地壳变形，煤田不会遭受强烈的地壳挤压、拉伸和大规模的升降运动，避免因为构造活动导致的地层错动、褶皱变形对煤层的直接破坏，如此一来，煤层在水平和垂直方向上的连续性和完整性就很好的保持了下来，这也有利于煤田规模在长时间内维持稳定。目前人类对煤炭的转化率是有限的，传统的燃煤发电厂采用蒸汽轮机技术，能源转化效率一般在百分之30到百分之40之间，超临界发电技术的效率为百分之40到百分之45以上，甚至接近百分之50，一般情况下，大约1.3吨左右的焦煤才能够炼出一吨焦炭，从质量转化来说，转化率大约是百分之77。
煤气化技术可将煤炭转化为合成气等，其转化率一般能够达到百分之60到百分之80，具体取决于气化工艺、煤质等因素，先进的气化技术，如气流床气化技术，在合适的条件下，碳转化率能够达到百分之98左右，但是从能量角度衡量的整体转化率一般在百分之70到百分之80左右，不过根据爱因斯坦的质能转化定律，煤炭燃烧所产生的能量可以忽略不计，质能公式非常简洁，能量等于质量乘以光速的平方，这个公式看上去非常简单，让两个原本看起来毫不相干的两个物理属性紧紧联系在一起，其实公式本身并不像看起来那么简单，还蕴藏着更深刻的奥秘。质量守恒和能量守恒，是经典力学就已经解决的问题，但是在经典力学中，质量和能量是两个完全不同互不相通的概念。
它们之间没有确定的当量关系，认为一定质量的物体可以具有不同能量，这种能量以动量、冲量、动能、势能来表示，爱因斯坦的贡献就是把质量和能量这两个东西柔和在了一起，划了一个等号，即质量和能量是等价的，而且可以相互转化，其简化出来的公式为：E=MC^2。在这个公式里的E表示能量，M表示质量，C表示光速，这一步看起来简单，但是却是一个重大的突破。在19世纪的时候，物理学有两朵乌云就是电磁力学和黑体辐射，利用经典力学理论产生了不可调和的矛盾，在经典力学框架下无法解决这些危机，已经导致物理学的停滞不前，在经典力学当中，没有光速限制，这就永远无法确定一个质量最大的动量、冲量、动能、势能有多大。
质量就无法和能量对接，更无法等价互换，就永远无法得出质能方程，爱因斯坦当时就发现了光速这个限制，光速锁定了所有物质运动速度的极限，这个限制就为质量和能量等价交换创造了条件，这就是物质运动达到最快时的动能，也就是物质的最大能量。按照质能方程式，能量转化为物质需要的能量级非常高，在这个过程中，能量E和质量m之间的转换系数就是光速c的平方，这是一个极大的数值，因此即使很小的质量，也能够转化为很大的能量，比如说一杯水是200克，完全转化为能量相当于几千颗广岛原子弹的爆炸所产生能量，而且在日常过程中，通常只涉及能量的形式转化，而不涉及质量的转化，在化学反应中，质量的变化小到几乎可以忽略不计，而能量转化为质量的过程需要特定的物理条件。
比如说在高能粒子对撞机中才能够实现，煤炭燃烧转化的能量只有百分之0.0000028，原子弹和氢弹的转化率是百分之13和百分之0.7，目前只有反物质才能够百分之百的转化。为什么只有反物质才能够达到百分之百的转化？反物质是由反粒子构成的，从字面意思理解就是，正常物质的反状态、对立面，当它们相遇的时候，双方会相互抵消，但同时发生大爆炸，通古斯的爆炸事件中没有找到陨石，用反物质和正常物质相遇抵消，双方一起凭空消失的理论刚好能够解释，在1928年的时候，英国物理学家保罗.狄拉克就认为世界上存在有相反电荷的反粒子。不过，第一个反粒子是在1932年，由美国的物理学家卡尔.安德森发现的。他同时还发现，正反粒子相撞会相互抵消，并爆炸产生强大的辐射。
人类目前的科技对质能转化技术，掌握的最好的只有核聚变，做到极限，质能转化比也只能达到0.7%。就是说1公斤的核物质，只能转化出7克的能量，其他全部浪费了。而这个数据跟反物质的质能转化率相比，只有它的不到百分之一。既然反物质如此强大，为什么科学家不大量利用反物质？首先反物质无法自然存在于地球环境，需通过人工手段制造。如使用粒子加速器将粒子加速到高能状态后碰撞，才能产生极少量反物质。以反氢原子为例，欧洲核子研究中心（CERN）经过多年努力，也仅制造出了少量反氢原子。制造反物质消耗的能量远大于其产生的能量。据估算，生产1克反物质成本高达约62.5万亿美元，这使得大规模生产反物质在经济上极不划算。
即使人类能够制造出大量的反物质，但是想要储存也是非常困难的，反物质与物质接触会瞬间湮灭，因此需要特殊储存设备。目前主要利用强磁场来约束反物质，使其不与容器壁等物质接触，但技术难度大，维持这样的储存环境成本高昂且稳定性欠佳。反物质与物质湮灭会释放出巨大能量，若控制不当，引发的爆炸威力远超任何常规武器，可能对周围环境和人员造成毁灭性伤害。要将反物质用于能源或其他领域，需精确控制湮灭反应的时机、速率等，但以现有技术，实现精确控制难度极大，存在较高安全风险。所以并不是人类不想利用反物质，而是现在人类的科技还无法实现。不过人类现在正在积极的研究和发展自己的科技。
小编认为，人类作为地球上最有智慧的生命，人类的科技在不断的进步和发展，虽然现在人类已经能够走出地球探索宇宙，但是人类对宇宙的了解还不是很多，人类想要解开宇宙中全部的奥秘，还需要进一步研究，小编认为，人类作为地球上最有智慧的生命，人类一直都在不断的努力，虽然现在人类还无法解开宇宙中全部的奥秘，但是人类一直都在不断的研究和发展，只要人类能够坚持不懈的努力下去，人类未来一定能够解开宇宙中更多的奥秘，希望人类能够早日实现自己的梦想，对此，大家有什么想说的吗？
