文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
当爱因斯坦写下质能方程的那一瞬间 ， 世界因他而发生了改变 。
从那一刻开始 ， 质量和能量有了关系 ， 它们两个不再是完全不相干的两个概念 。
根据爱因斯坦的方程式 ， 质量和能量之间是可以相互转换的 ， 人类之后的原子时代就是这个方程最好的表达 。
可是 ， 我们似乎从来没有看到过能量转化为质量的 ， 这个方程真的可以顺着、逆着推导吗？
一起走进 ， 质量和能量的世界 。
潘多拉的魔盒
1945年 ， 当一朵蘑菇云在日本的广岛升起时 ， 爱因斯坦通过广播知道了这件事情 ， 他感叹了一句 ， 人类打开了潘多拉的魔盒 。
时间还要退回到原子弹爆炸的40年前 ， 1905年 ， 爱因斯坦发表了划时代的论文 ， 第一次提出质量和能量的关系 。
这其中就有一个著名的方程：E=mc^2 ， 这就是改变了人类科学发展的质能方程 。
如果没有这个方程 ， 人类的科学会慢至少50年 ， 这一年也被称为“奇迹年” ， 属于物理的奇迹 。
更让人震惊的是 ， 狭义相对论在当时是没有实验论证 ， 这在物理学上也是头一回 。
以至于有不少人认为爱因斯坦不是人类 ， 他是外星人 。
不过爱因斯坦并没有被眼前的成就冲昏了头脑 ， 10年之后 ， 它再次以广义相对论震惊世界 。
一个人 ， 创造了两个奇迹 。
爱因斯坦写下这个方程式的时候 ， 脑海里是宇宙、是世界、是各种物质 ， 他并没有想到这会和原子弹有关 。
1938年 ， 德国物理学家第一次发现核裂变 ， 当时全世界都害怕德国会将这门技术用到战争上 。
这项技术的指导方针 ， 就是爱因斯坦的质能方程 。
或许正是这个原因 ， 后世人们一直以为 ， 爱因斯坦参与了第一枚原子弹的研制 。
实际上 ， 爱因斯坦本人没有参与曼哈顿计划 。
质能方程也从物理奇迹变成了潘多拉魔盒 ， 谁能想到 ， 人类历史上最厉害的武器 ， 它的能量来源于我们根本看不见的原子 。
既然质能方程表示了物质的质量可以转化为能量 ， 一千克物质就能产生3/7个大伊万的能量 ， 那么为什么我们的世界没有因为质量而爆炸呢？
这是因为 ， 宏观物质所具有的质量叫做静止质量 ， 它是没有能量的 。
想要实现质能方程 ， 必须要让静止质量丢失 ， 这样才能释放出能量 。
一个原子 ， 就呆在那里 ， 不会产生能量 。
当使用一颗中子轰击它 ， 使它发生裂变 ， 原子核分裂形成两个更小的原子 ， 这个过程中 ， 会释放出中子 。
这些中子是曾经原子的一部分 ， 现在已经不属于原来的体系了 ， 原子在核裂变的过程中 ， 静止质量发生了改变 ， 于是启动了质能方程 ， 产生了巨大的能量 。
既然质量可以转化为能量 ， 那么为何我们没有看见能量转化为质量的情况呢？
能量与质量
爱因斯坦的质能方程是可以等价转换的 ， 也就是能量是可以产生质量的 ， 最大的例子就是宇宙大爆炸 。
大爆炸之前 ， 没有物质 ， 甚至连时间都没有 ， 大爆炸产生的巨大能量 ， 诞生了原子、电子、中子等粒子 ， 之后又诞生了宏观的天体 ， 某种程度上 ， 我们人类也是宇宙大爆炸的产物 。
大爆炸发生大约100亿后 ， 它的能量还在继续 ， 诞生了太阳系 ， 其中就有地球 。
地球在之后的时间里 ， 先后诞生了各种什么 ， 在200多万年前 ， 人类的祖先开始出现 。
推荐阅读
- 天空为什么是蓝色的？论天空蓝色之起源
- 苏联解体后，俄罗斯登月计划至今杳无音讯
- 120亿光年外，遥远星系产生最完美的爱因斯坦环！这是什么现象
- “天上一日地上一年”，古人理论和爱因斯坦的观点暗合，咋回事？
- 宇宙顶级文明能厉害到什么程度？爱因斯坦：科学的尽头是神学
- 杨振宁：我曾与爱因斯坦交流过1.5小时，却没有从中获得智慧
- 天上一天真的等于人间一年？宇航员在月球待一天，地球过了多久？
- 引力的本质到底是什么？爱因斯坦站在牛顿肩膀上给出答案！
- 量子纠缠的原理是什么？为什么能超光速1万倍？爱因斯坦无法理解