没有爱因斯坦的质能方程就制造不出www.bifa788.c

作者:物理

  在经典物理学中,质量和能量是两个完全不同的概念,二者之间没有确定的当量关系。一定质量的物体可以具有不同的能量,如热能、动能、势能等。

  1905年,爱因斯坦在狭义相对论中提出质能转换方程,描述质量与能量之间的当量关系:

  质能方程主要被用来解释核变反应中的质量亏损和计算高能物理中粒子的能量。通过质能方程,可以计算正物质与反物质的湮灭能量,如一个正电子质量m,反电子质量必然也为m,正反电子相遇后湮灭,产生的能量为2mc²,即2m的质量全部转化为了能量。

  德布罗意受到质能方程的启发,提出了颠覆常识的物质波概念,并建立波动力学。

  1897年,汤姆逊发现了电子,打开通向基本粒子物理学大门。电子的发现,证明了原子还存在内部结构,并非“不可分割”。千百年来,人类一直认为原子是组成物质的最小单元,不可再分。

  1910年,卢瑟福通过α粒子散射实验,建立了原子的星系模型,把原子结构的研究引上了科学实验的正确轨道。

  1934年,恩利克·费米用中子作“炮弹”轰击铀原子核,发现了核裂变和裂变中的链式反应,开启了人类利用原子能的新纪元。

  1938年,奥托哈恩和斯特拉斯曼通过中子撞击铀原子核,发现铀原子核分裂成了两个其它元素原子核,首次确认原子核可以分裂。

  1939年初,德国化学家O.哈恩和物理化学家F.斯特拉斯曼发表了铀原子核裂变现象的论文。几个星期内,许多科学家验证了这一发现,并进一步提出了有可能创造这种裂变反应自持进行的条件,并意识到造出的可行性。

  1939年9月,物理学家N.H.D.玻尔和他的合作者J.A.惠勒从理论上阐述了核裂变反应过程,并指出能引起这一反应的最好元素是同位素铀235。

  1942年6月,美国陆军部开启了利用核裂变反应来研制的计划,亦称曼哈顿计划(Manhattan Project)。工程集中集合了全世界最超一流科学家,总共有超过4000名科学家参与,其中包括“氢弹之父”爱德华·泰勒、著名的科学家费米、费曼、计算机之父冯·诺依曼、中子的发现者查德威克、物理皇后吴健雄等,同时动员了10多万人参加这一工程。

  1945年7月16日,工程历时3年,耗资20亿美元,成功地进行了世界上第一次核爆炸,并按计划制造出两颗实用的。

  1945年8月6日和9日,美国分别在日本的广岛和长崎投下了。日本天皇惊恐万分,15日后便宣布无条件投降,第二次世界大战结束。

  回顾历史,从质能方程提出到发现铀原子核裂变,相距34年;从质能方程提出到爆炸,相距40年。

  通过的发展简史,我们会发现,质能方程只是为的制造提供了一个理论支持。的理论、方法、材料、技术工艺等,其实和质能方程没有实质性的关联。质能方程不是制造的理论基础,也没用给的研发提供任何直接的理论指导。

  质能方程只是一个描述性公式。它解释了核反应中巨额能量和质量亏损的由来,和核裂变或者核聚变为什么可以产生如此巨大的威力。

  在哈恩发现了核裂变以后,科学家就已经知道了核裂变的威力。即使没有质能方程作为理论依据,依然可以制造。

  质能方程准确地描述了质量和能量的关系,为波动力学和德布罗意波的诞生奠定了基础,揭示了静止的物体也具有能量,解释了为什么会具有如此大威力。能量能够产生质量,似乎为宇宙的诞生提供了理论依据。返回搜狐,查看更多

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