质能等效公式是科学史上最伟大的发现之一,但它源自狭义相对论,爱因斯坦所以它被误解为原子弹和氢弹创造者!
但事实上,爱因斯坦和核武器只有半毛钱,就在一封信里罗斯福建议美国尽快制造核弹的信上只签了他的名字。至于核裂变发现和临界质量,中子反射等原子弹理论与实际制造有关,但与爱因斯坦完全无关。
质量能量公式是怎么来的?
1905年被称为爱因斯坦的奇迹年。今年,爱因斯坦发表了五篇论文,每一篇都是顶级论文,但我们最关心的是其中两篇。第一本出版于1905年9月26日《论动体的电动力学》(6月30日发送),这是历史标题狭义相对论报纸,11月21日,报纸《物体的惯性与其所含的能量有关吗?》出版(9月27日发送)。
两篇论文都是诺贝尔奖级别的论文,相隔不到三个月,论文中提出的观点具有颠覆性,尤其是第二篇,虽然篇幅有限,但只有几页《论动体的电动力学》但是提出了一个E=MC²质量=能量?这种观点具有颠覆性,但当你接受狭义相对论时,你将不得不接受同时摧毁这三种观点的结论。推导过程如下:
质能等效方程的推导过程
然而,爱因斯坦在他的论文中没有包含C,因为C的起源非常清楚,所以仍然存在争议,但事实证明爱因斯坦是不对的。也许他认为它太简单了,所以被省略了,但是有一个更容易理解的过程。
吉姆的巴戈特《量子空间》本文还介绍了另一种方法质量-能量方程但他使用黑洞和施瓦西半径对这些广义相对论当然,我们忽略了这个问题,可以理解它!
前提条件:质量为m的对象引力场系统中的总能量等于动能+势能。如果物体在引力场中达到最大能量,则电势必须达到施瓦兹半径处的光速。此时,系统的总能量为:
E=E动态+E电位=MV²/2+GmM/R
史瓦希的半径计算公式是:
R=2GM/C²
将此公式替换为上述公式:
E=mv²/2+GmMC²/2GM=mv²/2+mc²/2
当质量为m的物体到达史瓦希的半径时,速度达到光速,动能公式中的V可以用C代替,因此我们得到:e=MC²
这个推导过程简单而激烈。当然,物体不可能达到光速,所以这只是一个理论值。在现实中,只可能完成真正的e=MC²大爆炸它只能在时间的条件下实现,而这个条件已经在实验室接近,大约宇宙的诞生大约10^-12的条件远不是大爆炸诞生时的10^-43秒。
E=mc²这是否意味着一切都可以转化为能量?
质量-能量当量公式告诉我们,任何东西都可以转化为能量,或者能量可以转化为质量,核裂变和核裂变核聚变已经证明,质量可以转化为能量,在实验室中已经接近质量-能量转换,但在实际应用中,质量和能量不可能相互转化!
夸克胶子等离子体
那核裂变和核聚变呢?
顾名思义,核裂变就是重核裂变。例如,铀-235的裂变被称为氪-92和钡-141。它也会释放出几个中子并损失一点质量,巨大的能量也会从损失的质量中转化。
虽然核聚变的过程正好相反,但原子核的结合会导致质量损失,例如,氘氚聚变成氦四和质子,目前正试图突破,也会释放能量,但一个重原子核的裂变能量只有两个氘氚原子核聚变的1/8左右。
事实上,之所以选择氘氚,是因为它们是元素中相对合适的结合能,这可以通过人类的努力实现,但“所有”聚变元素都可以在恒星核心实现。从氢(氘氚是氢同位素)到铁,它可以一路熔合。随后的元素组合需要吸收能量,因此无法融合,但它可以利用超新星爆炸的能量继续合成重元素。
聚变正在太阳上进行
因此,从理论上讲,只要铁之前的任何元素不是太高,它就可以聚集成较重的元素来获得能量,或者获得所需的元素。简而言之,只要技术足够,任何元件都可以手工制造。
粉笔主要由碳酸钙(石灰石)和硫酸钙(石膏)主要由钙碳氧或钙硫氢氧组成。氢的聚变要求相对较低,但即使是太阳也不能满足氧的聚变要求,而硫和钙则更不正常。加氢后的工艺要求将越来越不正常:
氦-4→铍-8→碳-12→氧-16→霓虹-20→镁-24→硅-28→硫-32→氩-36→钙-40→钛-44→铬-48→铁-52→镍-56
一支粉笔大约20克。如果按照聚变的近似能量比计算,它将产生0.14g的质量损失,可以产生约585760000焦耳这种能量可以煮沸35581.47吨水。看起来不错。它能煮3.5万吨。每人每天至少可以喝1升水。现在有77亿人每天要喝770万吨,这显然是不够的!连一口都没有。
如果20克的质量完全转化为能量,有多少能量?它约为16736000000000焦耳,可沸腾约5083067.57吨。如果你节约一点水,你可以处理几乎一天(每人每天660毫升)。据估计,这应该是饮用的最低水量。它似乎无法转化为能量!
有可能转换所有事物的能量吗?
上文说,它可以来自铁之前的任何元素融合,也就是说,质量-能量转换已经完成,但实际上,所谓的聚变只完成了质量-能量转换的一部分,比如质量损失部分,而且条件已经非常异常!
然而,宇宙从一开始就已经到达了。此时,宇宙根本没有质量,只有能量,在大爆炸开始时,它仍然只是一个能量质量,直到夸克和胶子此时,宇宙诞生后约10^-12秒,由RHIC加速器加速的金原子碰撞形成的夸克胶子等离子体接近这种状态。这应该是人类最接近造物主的时刻,但它是否完成了质量和能量的相互转换还有待讨论。
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