众所周知,世界第一颗原子弹是1945年8月6日上午8时15分17秒美国在日本广岛投下的,由此世人知道了这种核武器的巨大恐怖威力。这颗原子弹是美国曼哈顿计划研制出来的,这个计划的首席科学家是罗伯特·奥本海默。因此,罗伯特·奥本海默被称为原子弹之父。
但一些人常常认为爱因斯坦才是原子弹之父,其实这是错误的。但爱因斯坦却当之无愧的是发现质能转换奥秘的第一人,因此是人类核能利用的先驱。
爱因斯坦之所以伟大,就是因为他一生有很多重要的发现,启迪了人类的认知,其中就包括质能方程:E=mc^2。这个伟大的方程是爱因斯坦在1905年提出来的,其伟大意义在于让人类认识了质量和能源之间的密切关系,而且是通过光速这个能量因子来实现质能等价交换。
在此之前,人类只知道物质不灭、质量守恒,爱因斯坦这个方程是从质量守恒推导至能量守恒,是人类认识的一大进步。
大家不要以为爱因斯坦是坐在那里异想天开就得到了这个方程,而且这个方程这么简单。其实爱因斯坦聪明的脑袋里装着巨大的理论构架,通过复杂的推导方式,才得出这个最终的精华结论。这个复杂的推导过程要写一本书,要列出无数的公式,所以就不搬运了。
爱因斯坦质能方程使人类洞悉了物质和能量之间的奥妙,也就是说任何物质只要全部释放其能量,就能得到巨大惊天的能量。
根据爱因斯坦质能方程,可以计算出每一千克的质量可以转化为9×10^16焦耳的能量,相当于2100万吨的TNT爆炸所释放出的能量。
爱因斯坦质能转换规律具有宇宙普适性,也就是说不管在哪里,不管什么物质,你只要有办法逼出其全部的能量,就能得到上述的能量释放。
爱因斯坦质能方程给制造原子弹的颗行星提供了理论依据,原子弹的发明则是爱因斯坦质能方程理论验证。而原子弹在这个理论出台后40年才发明出来。
其实原子弹属于核裂变,在重物质核裂变中,会发生质量亏损,这些亏损的质量就转化成了能量。核裂变质量亏损0.13%,也就是说参与核裂变1000克质量只有1.3克质量转化成了能量;而核聚变质量亏损为0.7%,氢弹是核聚变,因此能量转化率核裂变的5倍多,1000克参与核聚变的质量有7克质量转化成为能量。
众所周知,这个能量爆发是迄今为止人类所看到最恐怖的爆发。
别看这0.13%和0.7%的质能转换率,相比人类几千年对能源的使用可是一个跨越式的进步。
要知道人类燃烧煤所得到的质能转换率才仅仅为0.0000028%,也就是说1000克参与燃烧的煤质量只有0.000028克的质量转化为能量。
现在人类掌握的核聚变还只能做氢弹,是一种一次性爆发的不可控能源。要使这种巨大能量持续不断释放,成为可控核聚变,以造福人类,还有一个较长的过程。同时人类还在寻找新的更高效率的能源,迄今发现能够实现完美质能转换的能源就是反物质。
反物质与正物质碰到一起就会发生湮灭,与此同时会爆发出全部能量。
也即是说1克反物质与1克正物质相撞会产生2克质量的全部能量,一点残留都没有。这个能量有多大呢?就是180000000000000J,相当于约43000吨TNT黄色炸药的能量,约3颗多广岛原子弹的爆炸威力。
反物质的质能转换率是核聚变的约300倍。
但是,人类世界到处都是充满着正物质,虽然也会产生反物质,但非常微量,且很难保存。因为所有的反物质一遇到正物质就会湮灭,这些反物质只能约束在极低温度的磁力陷阱里。全世界科学家们经过很多年的努力,花费了无数财力和能源,在大型粒子加速器里制造出了一些反物质,都是原子级极其微量的,全世界所有反物质加起来也烧不开一杯开水。
所以人类要开发更高质能转换效率的能源路程还很漫长。这些科学研究都是在爱因斯坦质能转换的理论框架下进行的,迄今为止没有一例能够突破这个框架的反证例子,由此可以证明爱因斯坦的理论非常完美。
爱因斯坦的理论只是让人类进一步了解了这个世界物质的内在规律,使人类对世界的认识有一个重大突破。
在所有的具体科学研究和发明发现中,还需要很多其他的科学理论来支撑,还有很多在基础科学理论上的技术发现和发明,才能够使人类文明不断推向前进。
因此人类的发展是基础科学和实用技术的结合中前行的,爱因斯坦的理论只是人类前行道路一个阶段的重要基石。
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