2015年5月20日星期三

Vol.72_E=mc²

20150509-10



Vol.72_E=mc²
相對論(Theory of relativity)是關於時空和引力的理論,主要由愛因斯坦創立, 依其研究對象的不同,可分為狹義相對論和廣義相對論。

相對論和量子力學的提出,給物理學帶來了革命性的變化,它們共同奠定了近代物理學的基礎。 相對論的假設,大大改變了人類對宇宙和自然的「常識性」觀念。

在狹義相對論當中,愛因斯坦解釋了原子能的基本原理,就是極著名的數式:
E = mc² E 等如能量,其單位是焦耳 J
m = 質量,其單位是公克 gram
c = 光在真空下秒速的常數,即每秒 3 億公尺。

數式指出,當有質量消失時,會產生極大的能量。例如核子彈和核電廠,就是藉著「核裂變」(nuclear fission),令一些物質消失而產生能源或核爆。

因為數式中包含了光速這個巨大的數值,所以只要有極微量的質量消失,就能夠產生巨大的能量。

例如在第二次世界大戰,美國在廣島投下的原子彈,只消耗了 600-800 毫克重量的核彈原料,一茶 匙=5000 毫克,

卻能製造出毀滅廣島的 57 兆焦耳的能量,這完全相等於 1.8 千噸黃色炸藥爆炸所釋出的能量。

數式說明了「能量」和「物質」是可以互換的。

該公式表明物質靜止時,仍然有能量,顯然這是違反牛頓的定律,

因為在牛頓定律中,靜止物體是沒有能量的。
 這公式更推翻了「在絶對零度下能量是不存在」的理論。



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