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e=mc^2是什么意思?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-06-04 09:12:02

e=mc^2是什么意思?方程E=mc^2称为质能等价关系。它实际上是一个包含了空间和时间对称性的方程。爱因斯坦能够证明,当一个人考虑所有的对称性(包括时间和空间的平移——它们分别导致了能量和动量守恒),那么一个系统的能量和质量实际上是相同的。

上面的陈述可能听起来令人难以置信,实际上它是相当深刻的,因为它联系了两个被认为是独立和不同的物理性质。这可能是因为质量倾向于停留在那里,不起什么作用,而能量则与某些事情有关。一个苹果怎么会含有相当于氢弹的能量?想想我们还吃那些东西!

e=mc^2是什么意思?

物理学只有在解释观察结果或实验结果时才有效。这是唯一的事实。一旦我们观察到某些东西驳斥了一个理论,我们就被迫重新思考这个理论。苹果不会自发爆炸,大多数水果和蔬菜也不会。也许方程E=mc^2是错的?实际上,就我们所知,这是完全正确的。事实上,导致这一现象的理论看似简单。它只是假设伽利略相对论原理和真空光速对所有观察者都是一样的,不管他们的本地速度,然后考虑这个相对论框架下的动量守恒,方程就出来了。它是空间和时间对称性的终极封装。

考虑到苹果不会自发爆炸,那么人们会质疑这个方程是否可以用来设计原子武器?事实上,它并没有被用来设计原子弹,而只是解释了能量释放的来源。原子弹是对重元素原子核进行数十年研究的结果。特别是铀转化为较轻元素的过程。这个故事又长又复杂,但正是裂变链式反应的提议导致了原子弹的诞生。一旦人们了解到铀的某些同位素可以经历自我维持的裂变链式反应,即一个裂变引发另一个裂变,以此类推,制造原子弹的竞赛就开始了。

在重元素的原子裂变中,较轻的裂变碎片的综合质量比原始原子核轻。这个质量差根据E=mc^2转化为能量,这就解释了原子弹释放的巨大能量。但这对设计炸弹毫无帮助。这需要理解核物理和可能发生在原子核中的个别反应。例如,为什么只有某些铀的同位素适合制造原子弹,而不是所有的?这是核物理的领域。

最终,方程E=mc^2让我们对宇宙有了更深刻的理解,但它是一个简单的方程,而我们的宇宙要复杂得多。e=mc^2是什么意思?许多物理学家可能会告诉你,世界是量子力学的。质能等价是空间和时间对称性的经典表述。正因为它对时空对称性的描述,它仍然是我们所有其他现代理论的基础,包括粒子物理的标准模型。
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