簡(jiǎn)而言之，愛因斯坦提出的偉大方程式E=mc^2，也就是著名的質(zhì)能方程式，對(duì)于原子彈的制造沒有直接的指導(dǎo)作用，只是核裂變理論假設(shè)被提出來之后，質(zhì)能方程式是可以用到解釋這一現(xiàn)象上面來。

要了解這一問題，首先還得知道質(zhì)能方程式是怎么來的，質(zhì)能方程式和愛因斯坦的狹義相對(duì)論緊密相連，事實(shí)上愛因斯坦在提出狹義相對(duì)論之前，就意識(shí)到了很多與常識(shí)不符合的地方，在物理學(xué)家洛倫茲提出了洛倫茲變換的前提下，愛因斯坦進(jìn)一步提出了兩個(gè)假設(shè):一、任意一個(gè)光源在一切慣性參考系中的速度都是各向同性而且速度都為c；二、所有慣性參考系中的物理定律都是相同的。

隨后愛因斯坦在洛倫茲變換的以及兩個(gè)基本假設(shè)的前提下推導(dǎo)出了狹義相對(duì)論的公式，而根據(jù)狹義相對(duì)論的公式，愛因斯坦進(jìn)一步推導(dǎo)出來了質(zhì)能方程式。所以可見的是，質(zhì)能方程式完全是純理論推導(dǎo)出來的結(jié)果，在原子彈被發(fā)明之前，愛因斯坦也不知道他的這個(gè)公式竟然蘊(yùn)藏著這么大的秘密，并且這個(gè)公式日后還成為了制造原子彈的理論依據(jù)。不知道你有沒有聽說過一個(gè)故事，那就是愛因斯坦在聽說美國(guó)在日本的廣島和長(zhǎng)崎投下了原子彈造成了幾十萬人傷亡之后，內(nèi)心悲痛萬分，還說自己的理論給人類帶來了災(zāi)難。

重核裂變首先是由德國(guó)科學(xué)家哈恩以及斯特拉斯曼共同發(fā)現(xiàn)的，20世紀(jì)30年代以后，隨著電子、中子、重氫的相繼發(fā)現(xiàn)，使得放射性化學(xué)上升到了一個(gè)新的高度。1938年，當(dāng)哈恩他們用慢中子轟擊鈾核的時(shí)候，竟然出現(xiàn)了出乎意料的情況，那就是反應(yīng)不僅強(qiáng)烈、釋放出了很大的能量，而且鈾核還分裂成為了一些原子序數(shù)小很多的原子，哈恩想:“難道這就是核裂變？”

在當(dāng)時(shí)，人們并不知道中子可以打開原子核，不知道中子在打開原子核的過程中，不僅不需要中子的速度很快，而且打開原子核，不需要非常大的能量，更不知道的是打開之后的原子核，居然會(huì)釋放出巨大的能量。那么為什么打開重核原子核之后會(huì)釋放出如此大的能量呢？一開始很多的科學(xué)家還持懷疑態(tài)度，但是后來他們才發(fā)現(xiàn)，原來重核原子核在裂變的過程中，前后物質(zhì)的質(zhì)量總和是不一樣的，生成物質(zhì)的總質(zhì)量總是小于反應(yīng)物質(zhì)的總質(zhì)量。

這個(gè)時(shí)候，科學(xué)家想到了愛因斯坦的質(zhì)能方程式，因?yàn)樗坪踔挥羞@個(gè)公式才可以解釋為什么重核原子在裂變的過程中會(huì)釋放巨大的能量，原因就在于裂變的過程中發(fā)生了質(zhì)量虧損，而虧損的質(zhì)量，則按照質(zhì)能方程式的理論，以能量的形式釋放了出去。可以說，如果沒有質(zhì)能方程式在關(guān)鍵時(shí)刻給了科學(xué)家理論指導(dǎo)，科學(xué)家根本就不會(huì)知道釋放的巨大能量是從何而來的，而知道了這個(gè)能量是由重核裂變質(zhì)量虧損帶來的之后，科學(xué)家仿佛一夜之間就打開了原子核內(nèi)部的秘密，原子彈也就隨之誕生了。

在愛因斯坦提出質(zhì)能方程式的時(shí)候，他是不知道原子核是可以被打開的，而且他推導(dǎo)這個(gè)方程式的目的，其實(shí)是為了形象說明物體在運(yùn)動(dòng)速度不同的時(shí)候，物體的質(zhì)量也有所不同，隨之物體所具有的能量也就不同，物體在絕對(duì)靜止的時(shí)候質(zhì)量為m，那么它所具有的能量就是mc^2，如果某刻物體的質(zhì)量因?yàn)樗俣冉咏�光速的原因達(dá)到了m'的話，那么它所具有的能量就是m'c^2，而原子彈的指導(dǎo)依據(jù)，是ΔE=Δmc^2。一個(gè)是為了描述物體具有的能量，一個(gè)是描述的是物體的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量的過程，兩者是有不同之處的。

頭條同類型的問題需要整合一下，去年回答過一個(gè)類似的問題。

敲黑板，愛因斯坦在寫下質(zhì)能方程的時(shí)刻并不知道原子核內(nèi)部蘊(yùn)含有巨大能量，也沒有想到這個(gè)方程30多年后可以用來計(jì)算核反應(yīng)釋放能量的大小。

圖釋：我國(guó)第一顆原子彈爆炸現(xiàn)場(chǎng)

愛因斯坦質(zhì)能方程的提出和發(fā)現(xiàn)核裂變現(xiàn)象的時(shí)間軸是這樣的。

在1905年之前，物理學(xué)中公認(rèn)的大神是牛頓，整個(gè)物理學(xué)的架構(gòu)都是在牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，1905年開始，愛因斯坦連續(xù)發(fā)表幾篇重量級(jí)論文，其中就包括提出狹義相對(duì)論的《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》，論文中愛因斯坦第一次將能量和質(zhì)量?jī)蓚�(gè)不同的概念聯(lián)系到了一起，中間用了物理學(xué)中非常嚴(yán)苛的“=”，這就是質(zhì)能方程E=mc2，這在經(jīng)典力學(xué)中是不可想象的，因?yàn)樵诖酥�前等式兩邊是兩個(gè)獨(dú)立的概念。

狹義相對(duì)論最初并沒有獲得別人的認(rèn)同，尤其是提出光速在任何慣性參考系中都是不變的，這個(gè)理論根本無法接收，但是狹義相對(duì)論確實(shí)解釋了一些經(jīng)典物理無法解釋的問題，如一些電磁現(xiàn)象，后來才逐步被物理學(xué)界認(rèn)可，這是后話。

發(fā)現(xiàn)核裂變的1938年事情，著名物理學(xué)家哈恩和女核物理學(xué)家邁特納共同發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)過程也是無意的，實(shí)驗(yàn)的本來目的是用中子轟擊鈾原子核得到質(zhì)量數(shù)更大的原子核，但是實(shí)驗(yàn)總是失敗，得不到比鈾原子更重的原子，出現(xiàn)了一些比鈾更小的原子，當(dāng)時(shí)并不知道原因，后來邁特納才提出了核裂變的概念。

圖釋：晚年的邁特納和哈恩

在核裂變之后，邁特納和哈恩進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這個(gè)過程還釋放出了能量，公開發(fā)表以后，有科學(xué)家意識(shí)到愛因斯坦30多年前發(fā)表的質(zhì)能方程就可以計(jì)算出這個(gè)過程釋放的能量，其中就有在德國(guó)軍隊(duì)中任職的核物理學(xué)家，向希特勒提出了研制原子彈的計(jì)劃。

最后，愛因斯坦質(zhì)能方程其實(shí)無法深入解釋核裂變釋能的過程，僅能對(duì)此過程放出能量作出初步解釋，而無法進(jìn)行機(jī)理性的解釋。

今天的科普就到這里了，更多科普歡迎關(guān)注本號(hào)！

愛因斯坦和原子彈其實(shí)沒什么關(guān)系

很多人都以為愛因斯坦和原子彈有關(guān)系，并且很多人甚至以為愛因斯坦設(shè)計(jì)出了或者解釋了原子彈的原理。實(shí)際上，并不是這樣的。

1905年，愛因斯坦提出了質(zhì)能方程，E=MC^2。

但是，僅此而已。就拿著這個(gè)公式，你根本造不出原子彈。所以，愛因斯坦的質(zhì)能方程并非是用來造原子彈的原理，那質(zhì)能方程和原子彈有啥關(guān)系呢？

原子彈的原理

我們拿鈾-235來舉例子，如果用一個(gè)中子轟擊鈾-235的原子核，就會(huì)分裂出鋇和氪，并且釋放出2-3個(gè)中子。

反應(yīng)后的物質(zhì)總質(zhì)量要小于反應(yīng)前的物質(zhì)總質(zhì)量，損失的質(zhì)量會(huì)都轉(zhuǎn)化成能量。因此，根據(jù)質(zhì)能方程：E=MC^2，可以計(jì)算出，釋放了大概200兆電子伏的能量。

釋放出來的中子還能夠繼續(xù)去轟擊其他的鈾-235，引發(fā)一系列的核裂變反應(yīng)，這就被稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

所以你看，其實(shí)原子彈的原理和質(zhì)能方程無關(guān)，只有解釋原子彈爆炸威力時(shí)才需要用到質(zhì)能方程。

而原子彈這樣的原理自來于核物理學(xué)家們對(duì)于原子核的研究，他們不斷地轟擊原子核，發(fā)現(xiàn)了原子核內(nèi)部還有質(zhì)子和中子，并且發(fā)現(xiàn)了衰變現(xiàn)象等等。通過對(duì)于原子核的研究，科學(xué)家才找到了制造原子彈的原理。

所愛因斯坦其實(shí)并非是研究和物理方面的科學(xué)家，這屬于量子力學(xué)領(lǐng)域的。而愛因斯坦的主要貢獻(xiàn)在相對(duì)論領(lǐng)域。這也是為什么后來研發(fā)原子彈的科學(xué)家都是量子力學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家，而非愛因斯坦。所以，也就不存在原子彈被發(fā)明出來之前，愛因斯坦就知道原子核連有著巨大神秘力量的問題。

實(shí)際上，原子彈被研制出來，并且投放在日本之后，愛因斯坦是很震驚的，而且他后來很反對(duì)原子彈。

愛因斯坦的質(zhì)能公式E=MC^2是怎么來的？

幾乎人人都聽說過愛因斯坦寫下了著名的E=MC^2，把質(zhì)量和能量聯(lián)系在了一起，甚至于還拉上了神秘的光速，但是這個(gè)公式是怎么來的，又有什么意義呢？

我們都知道，愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了狹義相對(duì)論，也知道狹義相對(duì)論里面有一個(gè)著名的“鐘慢尺縮”效應(yīng)，意思就是一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體，對(duì)它而言時(shí)間會(huì)更慢，尺寸也會(huì)縮小。

但是除了“鐘慢尺縮”之外，狹義相對(duì)論還有一個(gè)很重要的推論，那就是運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)更“重”，也就是質(zhì)量會(huì)更大。而“質(zhì)增”、“尺縮”、“鐘慢”就是狹義相對(duì)論里面提出的三種特別的現(xiàn)象。

公式放在這里，我們卻可以由此推導(dǎo)出來很多匪夷所思的性質(zhì)，而質(zhì)能公式E=MC^2就是從這些推論中來的。

剛剛說到物體變得更重了，這就意味著你想要用同樣的力推動(dòng)一個(gè)不同速度的物體，讓這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的更快，結(jié)果發(fā)現(xiàn)因?yàn)槲矬w的質(zhì)量不一樣，所以你把物體提高相同的速度，實(shí)際上花費(fèi)的能量是不一樣的！

這個(gè)現(xiàn)象就導(dǎo)致了人們自然而然地問出來一個(gè)問題：我用同樣的能量推動(dòng)一個(gè)物體，為什么物體動(dòng)能增加的不一樣？那些消失的能量去哪里了？

一邊是神秘消失的能量，一邊是神秘增長(zhǎng)的質(zhì)量，于是答案呼之欲出：原來質(zhì)量和能量是一回事！

下圖是一個(gè)很簡(jiǎn)略的推導(dǎo)過程，實(shí)際上的推導(dǎo)要嚴(yán)謹(jǐn)很多，但是從中我們也可以看到質(zhì)能公式的影子。這個(gè)推論是非常偉大的，居然在狹義相對(duì)論中找到了質(zhì)量和能量之間的關(guān)系。

但是愛因斯坦很有可能真的不知道自己的質(zhì)能公式可以用來解釋原子核中的巨大能量。

愛因斯坦雖然是一個(gè)偉大的物理學(xué)家，但是他本身不是工程師，核彈之類的東西他本人可能并不是非常擅長(zhǎng)。把質(zhì)能公式運(yùn)用到核反應(yīng)中的，并不是愛因斯坦本人，而是另有其人，這個(gè)人就是原子彈之母，第一個(gè)理論解釋核裂變的瑞典物理學(xué)家——莉澤·邁特納。

核裂變最早是由奧托·哈恩于1938年發(fā)現(xiàn)的，也就是鈾原子核在被中子撞擊之后分裂為兩個(gè)原子核，同時(shí)放出巨大的能量。但是這位科學(xué)家只是發(fā)現(xiàn)了有核裂變這個(gè)現(xiàn)象，至于說為什么，他自己也不清楚。

這個(gè)時(shí)候一位名叫莉澤·邁特納的女科學(xué)家（如下圖所示）看到這種獨(dú)特的核反應(yīng)，并且注意到了核裂變之后的原子核總質(zhì)量比裂變前的原子核小，忽然靈機(jī)一動(dòng)，想到了愛因斯坦的質(zhì)能公式。

根據(jù)她的計(jì)算，因?yàn)檫@損失的質(zhì)量，每個(gè)鈾原子核裂變之后會(huì)放出2億電子伏的能量——這就完美解釋了原子核裂變的能量來源！當(dāng)然，也間接證明了質(zhì)能公式的正確。

所以，原子核中蘊(yùn)藏的巨大能量可能是愛因斯坦本人都沒有預(yù)料到的，他只是寫下了質(zhì)能公式，可能他自己也不知道這個(gè)公式到底在現(xiàn)實(shí)中有怎樣的體現(xiàn)。

愛因斯坦寫下了質(zhì)能公式，卻被另一個(gè)科學(xué)家用來解釋毫不相關(guān)的核反應(yīng)，歷史就是這么巧妙。

原子彈沒發(fā)明出來之前，愛因斯坦是如何知道原子核里面有著巨大神秘的力量的？

看上去確實(shí)有點(diǎn)像一個(gè)因果關(guān)系的話題，但事實(shí)上質(zhì)能方程和原子核里有巨大的能量并不是各位想像的那種關(guān)系，而是愛因斯坦在洛倫茲變換以及兩個(gè)基本假設(shè)：光速不變和慣性參考系中的物理定律都是相同的前提下推導(dǎo)出了狹義相對(duì)論的公式，闡述了質(zhì)量與能量之間的關(guān)系！

狹義相對(duì)論是愛因斯坦在1905年發(fā)表的《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》一文中提出的，當(dāng)時(shí)距離1939年9月份著名的科學(xué)家玻爾和惠勒二人從理論上闡述了核裂變反應(yīng)過程還有整整34年時(shí)間！那么早在1905年的愛因斯坦狹義相對(duì)論中濃縮的精華質(zhì)能方程 E=mc^2是如何得來的呢？

上圖為質(zhì)能方程的推導(dǎo)過程，前面都是速度與質(zhì)量以及能量之間的關(guān)系（Ek=Fds，熟悉不？動(dòng)能定理而已），過程并不復(fù)雜，但涉及積分可能很多朋友就看得云里霧里，或者直接跳到最后部分即可：

個(gè)中真正的含義是能量等于物體運(yùn)動(dòng)中的能量減去靜止時(shí)的能量，但這個(gè)有一個(gè)前提，質(zhì)量是會(huì)隨著速度增加而增加的，因此洛侖茲變換中的質(zhì)增效應(yīng)公式必須要理解一二！

質(zhì)增效應(yīng)曲線，在物體接近光速時(shí)候，質(zhì)量將趨向于無窮大，因此洛侖茲變換是質(zhì)能方程中的一個(gè)重要基礎(chǔ)！

這是高速運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)質(zhì)量，理解了這點(diǎn)之后，E=MC^2自然推導(dǎo)出來了！我們從中可以看到，這個(gè)過程與什么原子核、裂變屁關(guān)系都沒有！但1939年玻爾和惠勒闡述的核裂變反應(yīng)過程也遵循了這個(gè)公式，從這一點(diǎn)上你是不是得膜拜下愛老頭？當(dāng)然你還得崇拜下洛侖茲老爺子！

大神云集的一張照片，各位是否有話要說？

U235捕獲一個(gè)中子后裂變的過程，當(dāng)然上圖比較理想化，因?yàn)檫�有一個(gè)臨界質(zhì)量才能讓中子在飛出U235塊前碰撞到下一個(gè)原子核而產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)！U235的熱中子能量約207MeV,根據(jù)質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式U235原子質(zhì)量徹底轉(zhuǎn)換能量后為931.5MeV，裂變的損失約占207/931.5/235≈0.0946%，另有中微子的能量難以利用，大約有12MeV，因此一般都是200MeV作為核裂變的能量計(jì)算值！

還有很多朋友認(rèn)為原子彈也是愛因斯坦領(lǐng)導(dǎo)制造，其實(shí)這完全是誤解，只不過愛因斯坦?fàn)款^向羅斯福寫了封建議研究核裂變武器的信而已！因?yàn)榧{粹德國(guó)已經(jīng)開始研究了，假如美國(guó)再不深入此領(lǐng)域的話，一旦被德國(guó)率先掌握對(duì)世界將絕對(duì)是一場(chǎng)災(zāi)難！當(dāng)然結(jié)果大家也知道了，并且也有很多謠言說明愛因斯坦后悔研究核武器等，其實(shí)和他還真只有半毛錢關(guān)系，所以他無論做與不做，原子彈這些原子核內(nèi)的能量武器都會(huì)成功，E=MC^2也只是一個(gè)理論指導(dǎo)實(shí)踐或者實(shí)踐領(lǐng)先理論的一事兩面而已！

質(zhì)能方程E=mc^2，由此可以知道即便質(zhì)量很小的物質(zhì)也包含了巨大的能量，因?yàn)楫吘购竺娉艘粤艘粋�(gè)光速的平方，而且這個(gè)光速c的數(shù)值是以米每秒為單位的，可見能量會(huì)有多么的大。

而愛因斯坦又是如何推導(dǎo)出這樣的一個(gè)方程的，愛因斯坦在1905年提出狹義相對(duì)論之后，同年提出了質(zhì)能方程，根據(jù)洛倫茲變換結(jié)合動(dòng)量動(dòng)能定理就可以推導(dǎo)出質(zhì)能方程。

而核裂變的發(fā)現(xiàn)是什么時(shí)期的事情呢？

是1939年德國(guó)的兩位科學(xué)家斯特拉、哈恩共同發(fā)表的核裂變現(xiàn)象論文，同年世界上其它國(guó)家的科學(xué)家也對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行了驗(yàn)證，當(dāng)時(shí)第二次世界大戰(zhàn)正進(jìn)行到了關(guān)鍵的時(shí)刻，人們似乎意識(shí)到這樣的理論可以制造出來人類歷史上最強(qiáng)大的武器。

1939年9月份，著名的科學(xué)家玻爾以及惠勒二人從理論上闡述了核裂變反應(yīng)，并給出核裂變最好的元素就是鈾235.

后來一些該領(lǐng)域的物理學(xué)家趕赴美國(guó)參與奧本海默領(lǐng)導(dǎo)的原子彈研制工作，直至原子彈研制成功。愛因斯坦當(dāng)年推導(dǎo)出質(zhì)能方程時(shí)并不是說原子核中蘊(yùn)含著巨大的能量，而是說任何一塊物質(zhì)只要轉(zhuǎn)化為能量都是巨大的，不論是桌子還是板凳腿，還是茶壺還是我身前的電腦，即便是我自己，只要全部轉(zhuǎn)化為能量都是巨大的，不要說全部了，哪怕是百分之零點(diǎn)幾都是一股強(qiáng)悍的能量。

質(zhì)能方程提出的時(shí)候，人類還沒有發(fā)現(xiàn)原子核裂變的現(xiàn)象，因此原子彈的出現(xiàn)和愛因斯坦的關(guān)聯(lián)并不大，或者說愛因斯坦的質(zhì)能方程能夠從理論上解釋原子彈巨大威力的由來，但原子彈的制造和愛因斯坦并沒有關(guān)系。

原子核裂變是在1938年，由德國(guó)科學(xué)家奧托哈恩以及斯特拉斯曼在通過中子撞擊鈾原子核實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)鈾原子核竟然能分裂成兩個(gè)其它元素原子核，這也是人類首次確認(rèn)原子核可以分裂。

而愛因斯坦提出質(zhì)能方程的時(shí)候，時(shí)間還是1905年，他在一篇名為《物體的慣性是否取決于它的能量含量？》的論文中指出：物體的質(zhì)量是其能量含量的量度。簡(jiǎn)單來說就是質(zhì)量越大的物體，它所蘊(yùn)含的能量越多。數(shù)學(xué)形式就是：E=mc^2

下圖是質(zhì)能方程推導(dǎo)的一種方式

很顯然，1905年的愛因斯坦是不可能知道原子核能進(jìn)行分裂這一現(xiàn)象的。因此愛因斯坦知道具備質(zhì)量的物體，都含有很多能量，但卻不知道如何最大限度的釋放這些能量。

期待您的點(diǎn)評(píng)和關(guān)注哦！

愛因斯坦的偉大就是因?yàn)樗�有很多重要的發(fā)現(xiàn)，啟迪了人類的認(rèn)知，其中就包括質(zhì)能方程：E=mc^2。

這個(gè)偉大的方程是愛因斯坦在1905年提出來的，其偉大意義在于讓人類認(rèn)識(shí)了質(zhì)量和能源之間的密切關(guān)系，而且是通過光速這個(gè)能量因子來實(shí)現(xiàn)質(zhì)能等價(jià)交換。

在此之前，人類只知道物質(zhì)不滅、質(zhì)量守恒，愛因斯坦這個(gè)方程是從質(zhì)量守恒推導(dǎo)至能量守恒，是人類認(rèn)識(shí)的一大進(jìn)步。

大家不要以為愛因斯坦是坐在那里異想天開就得到了這個(gè)方程，而且這個(gè)方程這么簡(jiǎn)單。其實(shí)愛因斯坦聰明的腦袋里裝著巨大的理論構(gòu)架，通過復(fù)雜的推導(dǎo)方式，才得出這個(gè)最終的精華結(jié)論。這個(gè)復(fù)雜的推導(dǎo)過程要寫一本書，要列出無數(shù)的公式，所以就不搬運(yùn)了。

愛因斯坦質(zhì)能方程使人類洞悉了物質(zhì)和能量之間的奧妙，也就是說任何物質(zhì)只要全部釋放其能量，就能得到巨大驚天的能量。

根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，可以計(jì)算出每一千克的質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為9×10^16焦耳的能量，相當(dāng)于2100萬噸的TNT爆炸所釋放出的能量。

愛因斯坦質(zhì)能轉(zhuǎn)換規(guī)律具有宇宙普適性，也就是說不管在哪里，不管什么物質(zhì)，你只要有辦法逼出其全部的能量，就能得到上述的能量釋放。

愛因斯坦質(zhì)能方程給制造原子彈的顆行星提供了理論依據(jù)，原子彈的發(fā)明則是愛因斯坦質(zhì)能方程理論驗(yàn)證。而原子彈在這個(gè)理論出臺(tái)后40年才發(fā)明出來。

其實(shí)原子彈屬于核裂變，在重物質(zhì)核裂變中，會(huì)發(fā)生質(zhì)量虧損，這些虧損的質(zhì)量就轉(zhuǎn)化成了能量。核裂變質(zhì)量虧損0.13%，也就是說參與核裂變1000克質(zhì)量只有1.3克質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量；而核聚變質(zhì)量虧損為0.7%，氫彈是核聚變，因此能量轉(zhuǎn)化率核裂變的5倍多，1000克參與核聚變的質(zhì)量有7克質(zhì)量轉(zhuǎn)化成為能量。

眾所周知，這個(gè)能量爆發(fā)是迄今為止人類所看到最恐怖的爆發(fā)。

別看這0.13%和0.7%的質(zhì)能轉(zhuǎn)換率，相比人類幾千年對(duì)能源的使用可是一個(gè)跨越式的進(jìn)步。

要知道人類燃燒煤所得到的質(zhì)能轉(zhuǎn)換率才僅僅為0.0000028%，也就是說1000克參與燃燒的煤質(zhì)量只有0.000028克的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。

現(xiàn)在人類掌握的核聚變還只能做氫彈，是一種一次性爆發(fā)的不可控能源。要使這種巨大能量持續(xù)不斷釋放，成為可控核聚變，以造福人類，還有一個(gè)較長(zhǎng)的過程。同時(shí)人類還在尋找新的更高效率的能源，迄今發(fā)現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)完美質(zhì)能轉(zhuǎn)換的能源就是反物質(zhì)。

反物質(zhì)與正物質(zhì)碰到一起就會(huì)發(fā)生湮滅，與此同時(shí)會(huì)爆發(fā)出全部能量。

也即是說1克反物質(zhì)與1克正物質(zhì)相撞會(huì)產(chǎn)生2克質(zhì)量的全部能量，一點(diǎn)殘留都沒有。這個(gè)能量有多大呢？就是180000000000000J，相當(dāng)于約43000噸TNT黃色炸藥的能量，約3顆多廣島原子彈的爆炸威力。

反物質(zhì)的質(zhì)能轉(zhuǎn)換率是核聚變的約300倍。

但是，人類世界到處都是充滿著正物質(zhì)，雖然也會(huì)產(chǎn)生反物質(zhì)，但非常微量，且很難保存。因?yàn)樗�有的反物質(zhì)一遇到正物質(zhì)就會(huì)湮滅，這些反物質(zhì)只能約束在極低溫度的磁力陷阱里。全世界科學(xué)家們經(jīng)過很多年的努力，花費(fèi)了無數(shù)財(cái)力和能源，在大型粒子加速器里制造出了一些反物質(zhì)，都是原子級(jí)極其微量的，全世界所有反物質(zhì)加起來也燒不開一杯開水。

所以人類要開發(fā)更高質(zhì)能轉(zhuǎn)換效率的能源路程還很漫長(zhǎng)。

這些科學(xué)研究都是在愛因斯坦質(zhì)能轉(zhuǎn)換的理論框架下進(jìn)行的，迄今為止沒有一例能夠突破這個(gè)框架的反證例子，由此可以證明愛因斯坦的理論非常完美。

愛因斯坦的理論只是讓人類進(jìn)一步了解了這個(gè)世界物質(zhì)的內(nèi)在規(guī)律，使人類對(duì)世界的認(rèn)識(shí)有一個(gè)重大突破。

在所有的具體科學(xué)研究和發(fā)明發(fā)現(xiàn)中，還需要很多其他的科學(xué)理論來支撐，還有很多在基礎(chǔ)科學(xué)理論上的技術(shù)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，才能夠使人類文明不斷推向前進(jìn)。

因此人類的發(fā)展是基礎(chǔ)科學(xué)和實(shí)用技術(shù)的結(jié)合中前行的，愛因斯坦的理論只是人類前行道路一個(gè)階段的重要基石。

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1905年是愛因斯坦的奇跡成就年，其中狹義相對(duì)論中重要的成果之一就是質(zhì)能方程，E=mc^2。

他根據(jù)普遍成立的能量守恒定律，建立起了質(zhì)量和能量之間的關(guān)系。隨后，人們通過核反應(yīng)所釋放出的巨大能量，完美驗(yàn)證了愛因斯坦理論的正確性。

愛因斯坦是通過思考能量守恒定律起步的，例如，對(duì)于一杯熱水來講，也是由大量的水分子組成，溫度越高，內(nèi)部的微觀粒子的運(yùn)動(dòng)越劇烈，當(dāng)然這杯熱水的能量是和它的質(zhì)量是有關(guān)系的。

愛因斯坦，在1905年假設(shè)物體的質(zhì)量m和他所含的能量E具有正比關(guān)系，其比例系數(shù)就是光速c的平方，這就是質(zhì)能關(guān)系方程E=mc^2，當(dāng)然這只是忽略掉了洛倫茲因子的簡(jiǎn)略寫法。

愛因斯坦的質(zhì)能方程發(fā)布之后，因此一些人們對(duì)原子內(nèi)部能量的渴望，小小的原子核有可能蘊(yùn)藏這可怕的能量。但當(dāng)時(shí)大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為控制核能還是一種夢(mèng)想，對(duì)質(zhì)能方程的攻擊也是質(zhì)疑相對(duì)論的主要策略。然而隨著鈾裂變和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)現(xiàn)，原子能不再是理論上的能量，而是可以實(shí)際指導(dǎo)制造炸彈，后來原子彈和氫彈的出現(xiàn)改變了世界格局。

有人曾問愛因斯坦為何不能阻止原子武器的應(yīng)用，愛因斯坦回答：“朋友，這很簡(jiǎn)單，政 治 遠(yuǎn)比物理深?yuàn)W”