愛因斯坦及其質能關系
發布:楊明東 發布日期:2022/10/15 信息來源:百度網頁

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愛因斯坦出生在一個猶太工程師的家庭里。

愛因斯坦認為,一個人的成功取決于三個因素:一是艱苦的努力,二是正確的方法,三是少說廢話。

愛因斯坦有極高尚的人格,他認為:“當一個人在講科學問題時,‘我’這個渺小的字眼在他的解釋中應當沒有地位?!?/span>

愛因斯坦是勤于獨立思考的人,他說:“發展獨立思考和獨立判斷的一般能力,應當始終放在首位,而不應該把獲得專業知識放在首位?!薄跋胂罅Ρ戎R更重要。因為知識是有限的,而想象力概括著世界的一切,推動著進步,并且是知識的源泉?!?/span>

愛因斯坦在治學問題上也很有特點,他說:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。因為解決問題也許僅是一個數學上或實驗上的技能而已,而提出新的問題,新的可能性,從新的角度去看舊的問題,卻需要有創造性的想象力,而且標志著科學的真正進步?!?/span>

愛因斯坦在從事研究、做學問的時候,十分嚴謹,他認為:“適用于科學幼年時代以歸納為主的方法,正讓位于探索性的演繹法??茖W家必須在龐雜的經驗事實中間抓住某些可用精密公式來表示的普遍特征,由此探求自然界的普遍原理?!揭坏﹦倮瓿梢院?,推理就一個接著一個,它們往往顯示出一些預料不到的關系,遠遠超出這些原理所依據的實在范圍。但是,只要這些用來作為演繹出發點的原理尚未得出,個別經驗事實對理論家是毫無用處的;實際上,單靠一些從經驗中抽象出來的孤立的普遍定律,他甚至什么也做不出來?!薄案拍詈团袛嘀挥挟斔鼈兛梢詿o歧義地同我們觀測到的事實相比較時,才是有意義的?!?/span>

愛因斯坦曾用極簡明有趣的例子解釋他所發現的“相對論”。他說:一個美麗的姑娘伴你對坐一小時,你好像覺得只有一分種似的短暫;要是你在火爐上坐一分鐘呢?你又覺得像有一小時那樣長了!

愛因斯坦的妻子愛爾莎并不懂他的“相對論”,不過,她懂得該如何“管理” 自己的丈夫。比如,當她邀請朋友在家聚餐時,她會要求丈夫參加他們的盛會??墒?,愛因斯坦往往會粗暴地拒絕;“不,不,我不能去!我不能忍受這種騷擾,使我不能安心工作?!?/span>

愛因斯坦太太很有耐心,待他消怒之后,再說上幾句好話,便使他高高興興地跟她一起去參加聚會了。他呢,也可以借此機會休息片刻。

愛爾莎常常說:“我丈夫在思想上是不愿遵守秩序的;在生活上他愿意‘隨便’些,不愿意受任何束縛,想做什么就做什么,喜歡哪時做就哪時做。他替自己已立下兩條規則,一條是:‘無論做什么都不要規則!’另一條是:‘不為任何人的意見所支配!’”

愛因斯坦斷言:“一個人對社會的價值首先取決于他的感情、思想和行動對增進人類利益有多大作用?!?/span>

愛因斯坦早在1905年發表狹義相對論的原始論文,作為相對論的一個推論,他又提出了質能關系。這種關系的發現,對解釋原子能釋放有重大意義。

在知道原子能以前,只知道世界上有機械能,如汽車運動的動能;有化學能,如燃燒酒精放出熱能轉變為二氧化碳氣體和水;有電能,當電流通過電爐絲以后,會發出熱和光,等。這些能量的釋放,都不會改變物質的質量,只會改變能量的形式。

例如,兩輛完全相同的汽車,都是5噸,一輛在運動,一輛是靜止的,運動的車雖然有動能,但其質量與靜止的車是完全一樣的,不會因為運動而發生變化;如果運動的車一旦與靜止的車發生碰撞,猛然停止時,動能雖然失去了,可我們發現,汽車在相撞處變得很熱。這是什么原因呢?汽車的動能轉變成了撞擊點金屬的熱能,而汽車的質量仍然沒有改變,還是5噸。這是用我們的常識可以理解的。

但愛因斯坦發現質能關系以后,他的理論是,質量也可以轉變為能量,而且這種轉變的能量非常巨大。

例如,原子能比化學反應中釋放的熱能要大將近5千萬倍:鈾核裂變的這種原子能釋放形式約為200,000,000電子伏特(一種能量單位),而碳的燃燒這種化學反應能量僅放出4.1電子伏特。原子能是怎樣產生的呢?前面已經提到,鈾核裂變以后產生碎片,我們發現,所有這些碎片質量加起來少于裂變以前的鈾核,那么,少掉的質量到哪里去了,就是因為轉變成了原子能。數學上用E=mc2 的公式來表示,即:能量等于質量乘以光速的平方。由于光速是個很大的數字(c=30,000,000,000厘米/秒),所以質量轉變為能量后會是個非常巨大的數量。愛因斯坦的理論超出了人們的常識范圍,這正是他的過人之處。

愛因斯坦的這個質能關系正確地解釋了原子能的來源,奠定了原子能理論的基礎。



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