据《卫报》网站4月5日报道,E=mc2是历史上最著名的方程。已经印在无数的t恤和海报上,出现在无数的电影里。即使你从未接触过任何方程,你也会知道它和它的创造者——物理学家和诺贝尔奖获得者阿尔伯特·爱因斯坦。
这个公式最早发表于1905年,爱因斯坦发表了一篇题为《物体的惯性与其内能有关吗?在报纸上。质量和能量的关系导致了爱因斯坦的另一个发现——狭义相对论,这是理解宇宙中物体运动关系的新方法。
方程描述物体的能量等于其总质量乘以光速的平方。所有好的方程看似简单,但这个公式的独特之处在于它描述了能量和质量的关系,这两个概念原本是完全不同的测量方向。在爱因斯坦之前,科学家们只研究了能量守恒的概念,即能量只能转移,不能增加或死亡。
在相对论中,爱因斯坦将质量作为一种新型能量引入。最初,质量只是被认为是定义物体重量的一种测量方法,但在爱因斯坦的理论中,质量成了测量物体总能量的一种形式。质量已经成为一种高度集中的能量形式,甚至两者可以相互转化。核电厂将这一想法应用于亚原子粒子反应堆,即中子反应堆,在那里铀原子的原子核在高温下被裂解成更小的原子。中子裂变过程释放能量,更多铀原子分裂。精确测量后,总质量比实验前稍小,这种差异称为“质量缺陷”。根据爱因斯坦方程,失去的质量已经转化为能量。除了少量的质量损失,这个实验过程释放了大量的能量。
二战期间,虽然爱因斯坦本人鼓励美国政府资助原子能研究,但由于安全许可问题,他几乎没有参与曼哈顿计划。当时除了一些科学家和军事家意识到这不仅仅是一个理论外,很多人都不相信爱因斯坦方程能有这么大的威力。
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