據(jù)《衛(wèi)報》網(wǎng)站4月5日報道,E=mc2是歷史上最著名的方程。已經(jīng)印在無數(shù)的t恤和海報上,出現(xiàn)在無數(shù)的電影里。即使你從未接觸過任何方程,你也會知道它和它的創(chuàng)造者——物理學家和諾貝爾獎獲得者阿爾伯特·愛因斯坦。
這個公式最早發(fā)表于1905年,愛因斯坦發(fā)表了一篇題為《物體的慣性與其內(nèi)能有關(guān)嗎?在報紙上。質(zhì)量和能量的關(guān)系導致了愛因斯坦的另一個發(fā)現(xiàn)——狹義相對論,這是理解宇宙中物體運動關(guān)系的新方法。
方程描述物體的能量等于其總質(zhì)量乘以光速的平方。所有好的方程看似簡單,但這個公式的獨特之處在于它描述了能量和質(zhì)量的關(guān)系,這兩個概念原本是完全不同的測量方向。在愛因斯坦之前,科學家們只研究了能量守恒的概念,即能量只能轉(zhuǎn)移,不能增加或死亡。
在相對論中,愛因斯坦將質(zhì)量作為一種新型能量引入。最初,質(zhì)量只是被認為是定義物體重量的一種測量方法,但在愛因斯坦的理論中,質(zhì)量成了測量物體總能量的一種形式。質(zhì)量已經(jīng)成為一種高度集中的能量形式,甚至兩者可以相互轉(zhuǎn)化。核電廠將這一想法應用于亞原子粒子反應堆,即中子反應堆,在那里鈾原子的原子核在高溫下被裂解成更小的原子。中子裂變過程釋放能量,更多鈾原子分裂。精確測量后,總質(zhì)量比實驗前稍小,這種差異稱為“質(zhì)量缺陷”。根據(jù)愛因斯坦方程,失去的質(zhì)量已經(jīng)轉(zhuǎn)化為能量。除了少量的質(zhì)量損失,這個實驗過程釋放了大量的能量。
二戰(zhàn)期間,雖然愛因斯坦本人鼓勵美國政府資助原子能研究,但由于安全許可問題,他幾乎沒有參與曼哈頓計劃。當時除了一些科學家和軍事家意識到這不僅僅是一個理論外,很多人都不相信愛因斯坦方程能有這么大的威力。
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