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核裂變發(fā)現(xiàn)之前,愛因斯坦是如何知道原子核內(nèi)蘊含巨大能量的?

 QPAQPA 2019-04-13

這個問題之前有討論過,我想是不是大家受到以下教育的影響,認(rèn)為愛因斯坦提前知道原子能存在。

“狹義相對論帶來的原子能開發(fā)”
“愛因斯坦提出相對論,為原子彈的發(fā)明和原子能的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ),由此打開原子時代大門”

實際上愛因斯坦的狹義相對論一開始討論的是時空觀,即一切的慣性參考系都是平權(quán)的,即物理規(guī)律的形式在任何的慣性參考系中是相同的。挑戰(zhàn)了之前經(jīng)典物理學(xué)絕對時間空間觀。

另外又假設(shè)了光速不變原理:真空中的光速在任何參考系下是恒定不變的。也就是愛因斯坦是搞理論物理的,針對的是過去經(jīng)典物理學(xué)的缺陷,進行理論突破,跟微觀原子世界一開始是不搭的。

而第一個認(rèn)為原子內(nèi)有能量是盧瑟福,這個人呢,是搞實驗物理的。他根據(jù)之前的α粒子散射實驗現(xiàn)象,提出了自己的原子核模型,之后他用α粒子轟擊氮核的發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。他的學(xué)生查德威克用α粒子轟擊鈹?shù)膶嶒?,證實中子存在。因此盧瑟福的原子核模型得到了物理學(xué)界認(rèn)可。

接下來就是實驗物理界進行中子轟擊各種核實驗,直到1938年,哈恩和斯特拉斯曼進行了中子撞擊鈾的實驗,首次實現(xiàn)了中子誘發(fā)的鈾裂變。

當(dāng)時核裂變產(chǎn)生能量沒法理論解釋,梅特納和她的侄子弗瑞士用愛因斯坦理論進行了數(shù)學(xué)分析。

1939年二戰(zhàn)爆發(fā),費米和其他科學(xué)家立即起草了一份給羅斯??偨y(tǒng)的信,警告德國正在研制原子彈的危險。 為了增加信的分量,他們征得了愛因斯坦的簽字并由他于1939年10月11日呈送給羅斯福總統(tǒng)。

所以原子能發(fā)展初期,愛因斯坦的理論并不是決定性的,而是實驗物理界倒騰出來的。

當(dāng)然原子能乃至量子力學(xué)能夠發(fā)展到今天,愛因斯坦的理論功不可沒。


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