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原子弹诞生之前 科学家是如何知道原子核里藏着巨大能量的?

2019年11月01日 8:29 PDF版 分享转发

现在人们基本都谈核色变,因为无论是核电站还是核武器都曾经给人类造成巨大的伤害,这种伤害一旦被历史记录了就会对后世造成影响。那么在核武器被研发出来之前,科学家是怎么知道原子核中蕴藏着巨大的能量呢?

前段时间人类历史上第一张黑洞的照片在全球范围内掀起了一股热潮,这种已经研究了长达70年左右的神秘天体终于现身了。黑洞的首先出现也让不少人联想到了曾在大约一百年前就预测黑洞存在的,他的另外一个语言——引力波的存在也在2016年被证实了,因此人们期待他关于虫洞的下一个预言会在什么时候被证实。如果虫洞在未来也被证实的话,那对人类来说就是新纪元的开启。

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具有异于常人的前瞻性是爱因斯坦的一大特点,然而他生前的科学成就对人类科学发展的促进作用是直接明显的,例如他对原子核的研究。提到人类首颗的发射,很多人也会联想到爱因斯坦,据传闻当时美国军方邀请他参与到原子弹的研发计划。尽管对于爱因斯坦是否接受了这个邀请目前仍未明确,但可以肯定的是爱因斯坦在原子领域的研究是卓越的。之后美国成功地研发出原子弹,并将两枚原子弹投在了太平洋战场上,从而加快了二战的结束。

不得不说原子弹是一种让科学家们又爱又恨的武器,因为它具有终结战争的能力,同时也拥有毁灭人类的能力,因此对于核武器的控制是保证世界和平的前提条件。一颗原子弹看起来也不是特别大,为什么它具有如此庞大的威力呢?或者可以这样问,爱因斯坦是如何在将原子弹研发出来之前就知道原子核可以爆发出巨大的能量呢?

这其中的原因就与那个全世界闻名的方程式有关了,它就是质能方程。爱因斯坦通过提出质能方程来阐述物质能量与质量的关系,其中还涉及到了光速的问题。在提出该方程之后,爱因斯坦又接着研究下去,并且发现了核聚变现象。后来美国军方聚集了一群顶尖的物理学家,目的就是要他们利用核裂变理论来研发出原子弹。据了解爱因斯坦事先意识到了这种武器一旦研发出来将会带来重大的灾难,因此他并没有参与到原子弹的研发。

尽管如此,如果没有爱因斯坦提出核裂变理论,其他科学家也无法在一定的理论基础上将原子弹造出来。退一步讲,当时的德国纳粹也聚集了一帮具有发达头脑的科学家,如果让他们抢先将原子弹研发出来,那么世界恐怕会陷入无尽的黑暗。回到最初的那个问题,为什么原子弹拥有如此可怕的威力呢?根据质能方程,原子核能够通过核裂变的方式将自身的质量转化为能量。

尽管原子核的质量非常非常小,但是在光速平方的作用下它能够释放出庞大的能量。一个原子核尚且如此,当无数的原子核同时发生核裂变反应时所释放的能量更是不可估计。这也是为什么爱因斯坦不参与原子弹研发的主要原因,因为这种武器是真的可怕。

来源:晚间阅科学

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