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

 QPAQPA 2019-04-13

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

“狹義相對(duì)論帶來(lái)的原子能開(kāi)發(fā)”
“愛(ài)因斯坦提出相對(duì)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(kāi)原子時(shí)代大門”

實(shí)際上愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論一開(kāi)始討論的是時(shí)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(duì)時(shí)間空間觀。

另外又假設(shè)了光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭谌魏螀⒖枷迪率呛愣ú蛔兊摹R簿褪菒?ài)因斯坦是搞理論物理的,針對(duì)的是過(guò)去經(jīng)典物理學(xué)的缺陷,進(jìn)行理論突破,跟微觀原子世界一開(kāi)始是不搭的。

而第一個(gè)認(rèn)為原子內(nèi)有能量是盧瑟福,這個(gè)人呢,是搞實(shí)驗(yàn)物理的。他根據(jù)之前的α粒子散射實(shí)驗(yàn)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?shí)驗(yàn),證實(shí)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(lái)就是實(shí)驗(yàn)物理界進(jìn)行中子轟擊各種核實(shí)驗(yàn),直到1938年,哈恩和斯特拉斯曼進(jìn)行了中子撞擊鈾的實(shí)驗(yàn),首次實(shí)現(xiàn)了中子誘發(fā)的鈾裂變。

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

1939年二戰(zhàn)爆發(fā),費(fèi)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(guó)正在研制原子彈的危險(xiǎn)。 為了增加信的分量,他們征得了愛(ài)因斯坦的簽字并由他于1939年10月11日呈送給羅斯??偨y(tǒng)。

所以原子能發(fā)展初期,愛(ài)因斯坦的理論并不是決定性的,而是實(shí)驗(yàn)物理界倒騰出來(lái)的。

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


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