【摘 要】
:
什么是质能方程? 1905年,爱因斯坦在深入研究物体惯性和它自身能量的关系之后,提出了物理学史上最著名的方程——质能方程,即E=mc2。 这个方程式出名到什么程度呢?如果你仔细观察,也许你每天都能见到,因为它已经成为了我们生活的一部分——它是科普文章中的热门主角,它被印在无数的T恤和海报上,在电影和脱口秀中也经常被提及。也许不是所有人都知道这个式子的具体含义是什么,但几乎所有的人都见过它,不少
论文部分内容阅读
什么是质能方程?
1905年,爱因斯坦在深入研究物体惯性和它自身能量的关系之后,提出了物理学史上最著名的方程——质能方程,即E=mc2。
这个方程式出名到什么程度呢?如果你仔细观察,也许你每天都能见到,因为它已经成为了我们生活的一部分——它是科普文章中的热门主角,它被印在无数的T恤和海报上,在电影和脱口秀中也经常被提及。也许不是所有人都知道这个式子的具体含义是什么,但几乎所有的人都见过它,不少人还知道它的提出者——伟大的犹太裔美籍物理学家爱因斯坦。
质能方程揭示了太阳发光的原因
质能方程表述为物质的能量(E)等于物质的质量(m)和光速平方(c2)的乘积。E=mc2也许是你见过的最简单的公式之一,但是它的意义却大到可以用“开创性”来形容。爱因斯坦第一次揭露了质量和能量的关系,打破了质量守恒的传统认知。质能方程表明,质量和能量可以相互转化。质量和能量,这是两个极其重要的基本物理量。它们原来被认为是毫不相关的,但天才的爱因斯坦却通过光速的二次方这个因子,直接将它们等价了起来,令人惊叹。
质能方程对于微观物理的研究有着相当大的作用:它解释了核变反应中的质量亏损问题,还解决了高能物理中粒子的能量的计算问题。而由于光速非常的大,即使是小质量的物体也包含着巨大的能量,所以它也是原子弹的理论来源。
质能方程的四点解读
一:质量不守恒。人们根据常识推测质量是不变的,例如一个物体,把它切为两半,这两半的质量和与原先整体的质量称起来是一样的。但事实真是如此吗?也许质量有变化只是由于精度问题我们没有测量到呢?也许我们应该从微观领域入手——铁原子含有26个质子、26个电子和30个中子,科学家们通过对比发现:铁原子的质量小于独立的铁原子核(原子核包含质子和中子)与26个电子的质量和;铁原子核的质量小于独立的26个质子和30个中子的质量和。这就和我们的常识不符了,原因是电子、质子和中子在结合成原子核的过程中会释放能量,而这个能量是由质量转化而来的。所以铁原子的各组分在结合成铁原子的过程中损失了质量。
二:质能方程揭示了太阳发光的原因。太阳质量的大约四分之三是氢,剩下的几乎都是氦。太阳中心的温度高达1600万度,压力也很大。在这极端的环境下,质子之间发生了核聚变——两个质子(质子由氢原子提供)发生融合,形成了一个氘核。氘核再先后与两个质子结合,形成氦4核。而氦4核的质量只为形成它的4个质子质量的99.3%,这意味着有0.7%的质量转化为能量释放出去了。在形成每一个氦4原子的过程中,大约释放出28兆电子伏特的能量。一个氦4原子輕得简直可以忽略不计,但太阳每秒钟能产生5.96亿吨的氦4,这过程中产生的能量就大得惊人了。
三:质量转化为能量的效率为100%。无论什么反应,其产生的能量总是等于反应物与生成物之间的质量差与光速的平方的乘积。例如电子和正电子湮灭后,产生两个光子。这两个光子的能量为511000电子伏特,而电子和正电子的静止质量包含的能量恰好是511000电子伏特。所以,获得能量的所有方式中,由质量转化为能量是最节能的了,它的效率为100%。
四:能量可以创造质量。从相对论我们知道,物体的质量分为静止质量和运动质量。运动质量与速度有关:物体的速度越大,其质量也就越大。所以,一个物体,如果我们增加它的速度,它就会包含更大的能量,这样它就有可能转化为其他静止质量更大的物体。例如我们把两个电子的速度加到足够大并使其对撞,可以产生一对新粒子:一个物质粒子(电子、μ子、质子等)和一个反物质粒子(正电子、反μ子、反质子等),这对新粒子的静止质量大于两个电子的静止质量。
伟大的质能公式已经成为物理学大厦的一根顶梁柱。爱因斯坦为人类留下了丰厚的知识财富,而站在巨人的肩膀上,我们必将走的更远。
其他文献
当你走在野外,突然从你面前窜过一只恐龙,你会怎么样?很多人可能会不屑一顾,不就是恐龙模型嘛。然而,从非洲的丛林到南美洲的热带雨林,再到美国西南部的荒野,在一些与世隔绝、人迹罕至的地方看到恐龙的故事却时有发生,尤其是在美国西南部。翼龙再生? 1890年4月26日,美国亚利桑那州墓碑镇的两个牧场主在小镇附近的沙漠地区发现了一只有翼生物,小镇的人们对这种动物早有耳闻,当地土著居民将它们称为“雷鸟”。那
摘要:为了维护生态环境利益,环境公益诉讼应运而生。尽管我国致力于该方面的研究和实践,并设立了环境保护法院,但在实践的过程中,受制于原告范围窄,诉讼成本费用高等问题,我国对于该制度的建设还需要进一步加强,在扩张原告的主体范围,变更案件诉讼费用的支付方式,完善惩罚性赔偿制度,提高诉讼效率方面继续努力。 关键词:环境公益诉讼;原告资格;诉讼效率 一、环境公益诉讼的概念和特征 “环境公益诉讼”是指行
泥火山没有炙热的岩浆,没有弥漫的火山灰,只有气泡和泥浆。尼兰喷泉移动到了一条铁路旁。冒着泡,散发着臭味尼兰喷泉 2018年年底,生活在美国加州一个叫尼兰的小镇上的人们惶恐不安,因为有一个泥浆怪兽正在小镇附近加速横行。据当地人称,这个泥浆怪兽早在20世纪50年代就出现了,只是一直都是静止不动的。大约11年前,这个怪兽一反常态,居然开始移动了!浓稠的泥浆冒着泡一路前行,起初每年也就几米的移动速度,但
要说蚂蚁家族中的“大英雄”,子弹蚁应该位居前三甲了。它们生活在中南美洲,最长可超过2.5厘米,是世界上体形最大的蚂蚁种类之一。它们不但块头大,而且还有绝技,它们的名字就是根据它们的绝技命名的:它们身上有毒刺,会分泌一种毒素,被它们叮了的动物就像被子弹射中一样,很快就会麻木瘫软。凭借这一手,它们就可以轻易地捕食到小型蛙类,从而上演以小欺大的精彩大戏。 但螳螂捕蟬,黄雀在后,子弹蚁能征服比它们块头大
摘要:随着全球疫情日益严峻,为阻止疫情蔓延,部分外国政府开始限制或禁止中国航班、乘客与货物的入境。针对疫情期间,本文拟对国际贸易中可能涉及的一系列法律问题进行分析。 关键词:新型冠状疫情;国际法;国际贸易 国际法作为国际贸易合作的法律基础有着不可替代的作用。国际法与国内法有密切的联系,但是又有很大的区别。国内法调整国内生活的方方面面,国际贸易涉及的关系错综复杂,国际立法并非应有尽有,制度体系特
摘要:文化冲击原意是指人们从其原有的文化环境中迁居至全新的文化环境中所产生的不适应。对于经历文化冲击的人们而言,它既包含身体因素,还包含了精神因素。另外文化冲击在翻译中的表现形式为语义冲击,语境冲击和译者身份转变的冲击,而景点标识语的翻译则是一种典型的具有跨文化交际特征的活动,它受到各种文化因素的影响,在进行翻译时要注意文化差异和语义冲击。本文将站在跨文化角度,以旅游景点各种标识语的翻译来分析文化
1前言 竞技健美操运动员以柔韧性和协调性为基础,通过力量和力度的使用来展现。随着健美操多样化和科学化发展的趋势,竞技健美操的普及也越来越广。我国健美操主要针对的人群仍为高校学生,健美操竞技也主要存在于高校之间。自健美操成为学校选修课程后,国家对于健美操课程的管理也逐步有了法制方面的完善,并且相继成立了中国健美操协会,以此规范健美操的专业性,同时也推动了健美操的传播,可见我国健美操的发展是有法可依
现代的伦理剧中常有父母为给重病的孩子输血去查验血型,却发现血型不符而揭开身世之谜的场景,血型不符固然可以说明孩子不是亲生的,但是我们一直被这样一种观念误导了,父母血型与孩子相同,他们之间就可以相互输血。是这样吗? 其实,现实生活中,医生会告诫我们:直系亲属间不宜输血,因为这会大大增加发生移植物抗宿主病的风险。什么是移植物抗宿主病?顾名思义,这是移植物(例如输入体内的血液)的免疫细胞攻击受者组织所
摘要:本文为了提高土壤质量,分析了如何检测土壤中敌百虫-D6残留量以及其带来的问题,针对土壤中敌百虫-D6残留提出了相应对策,希望敌百虫-D6可以合理运用到土壤农药残留检测中,推动农业生产的发展。 关键词:敌百虫-D6;土壤;农药残留;检测; 1土壤农药残留检测的重要性 针对我国目前土壤情况来看,在土壤检测中发现土壤中存在一些农药残留,影响土壤的质量,不利于农作物的生长。部分农药的制造厂为了
除不尽的眼镜蛇 人类花费心思却居然没有能力消灭一个城市的眼镜蛇,你相信吗?这件事情真真实实地发生在了英国殖民时期的印度。 当时,印度的首都德里的眼镜蛇猖獗,对德里市民的安全造成了很大的威胁。英国殖民政府出于保护民众生命安全的考虑,发布了一项奖赏措施:民众每打死一只眼镜蛇,就可以获得1卢比的奖励。贫困的印度人民顿时热情高涨,德里野生的眼镜蛇很快就明显减少了。看来眼镜蛇猖獗这件事情很快就要解决了,