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原子彈誕生之前 科學家是如何知道原子核里藏著巨大能量的?

現在人們基本都談核色變,因為無論是核電站還是核武器都曾經給人類造成巨大的傷害,這種傷害一旦被歷史記錄了就會對後世造成影響。那麼在核武器被研發出來之前,科學家是怎麼知道原子核中蘊藏著巨大的能量呢?

前段時間人類歷史上第一張黑洞的照片在全球範圍內掀起了一股熱潮,這種科學家已經研究了長達70年左右的神秘天體終於現身了。黑洞的首先出現也讓不少人聯想到了曾在大約一百年前就預測黑洞存在的愛因斯坦,他的另外一個語言——引力波的存在也在2016年被證實了,因此人們期待他關於蟲洞的下一個預言會在什麼時候被證實。如果蟲洞在未來也被證實的話,那對人類來說就是新紀元的開啟。

具有異於常人的前瞻性是愛因斯坦的一大特點,然而他生前的科學成就對人類科學發展的促進作用是直接明顯的,例如他對原子核的研究。提到人類首顆原子彈的發射,很多人也會聯想到愛因斯坦,據傳聞當時美國軍方邀請他參與到原子彈的研發計劃。儘管對於愛因斯坦是否接受了這個邀請目前仍未明確,但可以肯定的是愛因斯坦在原子領域的研究是卓越的。之後美國成功地研發出原子彈,並將兩枚原子彈投在了太平洋戰場上,從而加快了二戰的結束。

不得不說原子彈是一種讓科學家們又愛又恨的武器,因為它具有終結戰爭的能力,同時也擁有毀滅人類的能力,因此對於核武器的控制是保證世界和平的前提條件。一顆原子彈看起來也不是特別大,為什麼它具有如此龐大的威力呢?或者可以這樣問,愛因斯坦是如何在將原子彈研發出來之前就知道原子核可以爆發出巨大的能量呢?

這其中的原因就與那個全世界聞名的方程式有關了,它就是質能方程。愛因斯坦通過提出質能方程來闡述物質能量與質量的關係,其中還涉及到了光速的問題。在提出該方程之後,愛因斯坦又接著研究下去,並且發現了核聚變現象。後來美國軍方聚集了一群頂尖的物理學家,目的就是要他們利用核裂變理論來研發出原子彈。據了解愛因斯坦事先意識到了這種武器一旦研發出來將會帶來重大的災難,因此他並沒有參與到原子彈的研發。

儘管如此,如果沒有愛因斯坦提出核裂變理論,其他科學家也無法在一定的理論基礎上將原子彈造出來。退一步講,當時的德國納粹也聚集了一幫具有發達頭腦的科學家,如果讓他們搶先將原子彈研發出來,那麼世界恐怕會陷入無盡的黑暗。回到最初的那個問題,為什麼原子彈擁有如此可怕的威力呢?根據質能方程,原子核能夠通過核裂變的方式將自身的質量轉化為能量。

儘管原子核的質量非常非常小,但是在光速平方的作用下它能夠釋放出龐大的能量。一個原子核尚且如此,當無數的原子核同時發生核裂變反應時所釋放的能量更是不可估計。這也是為什麼愛因斯坦不參與原子彈研發的主要原因,因為這種武器是真的可怕。

責任編輯: 王和   來源:晚間閱科學 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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