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每日要聞
- 質能方程
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質能方程誕生於1905年，那一年也被稱為物理的「奇蹟之年」。方程式很簡單，E=mc^2，只要看一眼就會記住。然而，這短短的一個公式對於整個物理世界來說，猶如一道光，照亮了新的領域。 經典物理學認為，物體的質量和能量完全是兩個不同的概念，它們之間不會存在任何關係。從宏觀上來看的確是這樣，在進入20世紀之後，量子力學已經成為一股新興的力量，物理學家們早已經從宏觀進入了微觀。此時的物理界並不知道，原子的結構是怎樣的？它是由什麼組成的？這個時候距離原子彈誕生還有40年的時間。正是從愛因斯坦開始，物理的巨輪開始朝著一個新方向航行。 1911年，盧瑟福進行了著名的α粒子散射實驗，驗證了原子的核結構以及它內部的組成情況。原子由原子核以及核外電子組成，原子核又由質子和中子組成。電子帶負電、質子帶正電、中子不...
真正把原子和原子彈聯繫起來的，是德國物理學家哈恩和斯特拉斯曼，他們發現了原子的核裂變。 大家有沒有想過，門捷列夫的元素周期表，真的只是一張規律總結嗎？為什麼氫會是第一號元素？為什麼越往後面走，元素越難被發現，居里夫婦努力了很久，才發現釙和鐳。 二十世紀初的物理學家們還不知道，氫原子是全宇宙中含量最多的原子，緊隨其後的就是2號元素氦。這是因為，以氫原子為原始基礎，可以讓它結合形成一個新原子。它就像道家學說那樣一生二，二生三，然後整個元素周期表就被它生出來了。 越往後走，質量越大，結合的條件也就越苛刻。也許門捷列夫自己都不知道它的元素周期表會是宇宙元素誕生順序表。 原子結合能夠生成新原子，而大質量的原子也可以分裂成質量更小的原子，哈恩和斯特拉斯曼發現的就是這個現象，此時是1939年，距離愛因斯坦...
如果要說最廣泛的反應，應該是核聚變，這是宇宙中最多的存在，宇宙中一切能夠發射出能量的天體，如恆星，都是因為核聚變產生的。然而人類第一次利用的核能卻是核裂變。 核裂變是將重的原子，經過分裂，得到兩個或者多個小質量原子的過程，這其中因為中子跑出來，再返過去重新撞擊沒分裂的原子，形成鏈式反應。裂變過程中釋放出大量的能量，這個能量的確可以用愛因斯坦的質能方程計算。 最早的原子彈，採取的就是核裂變模式，用鈾或鈈，以及它們的同位素為原料，通過它們的裂變產生毀滅性的能量。 以美國在廣島和長崎投出的原子彈為例，每一千克核原料造成的威力等於1.5噸TNT的爆炸。這在當時已經是無可比擬的巨大破壞，然而這卻不是核技術的終點。 宇宙中最長的反應是核聚變，而且氫元素是全宇宙含量最多的元素，在地球也同樣如此，它不會像鈾...
那麼愛因斯坦是原子彈的奠基人嗎？當然不是，誠然愛因斯坦在原子彈發明之前，就通過自己的方程知道了原子核蘊含著巨大的能量，但是他沒有想過把這個能量用在真正的人身上。他開創了量子物理時代，並不代表他開創了原子彈時代。 他就是一個先驅者，用一個公式引領了微觀物理，在盧瑟福等人的努力下，原子世界逐漸形成。那是一個人才輩出的時代，原子技術並不是一個人的功勞，而是一群人智慧的結晶，愛因斯坦只是指明了方向，路可是後來的科學家修的。 只可惜，愛因斯坦的方程式出現在了曼哈頓計劃，不管是出於何種目的，原子彈在當時是轟動性的新聞，而以愛因斯坦的身份，人們很容易地將他與不可思議的原子彈聯繫起來。 愛因斯坦對原子彈的貢獻沒有後世想像的那麼大，他在移民美國後得知德國在研製原子彈，於是寫信告訴美國這方面的危害。他的目的只是...
