爱因斯坦是如何在原子弹发明前,知道原子核内蕴含着巨大能量的?( 二 )



氦原子拥有两个电子
越往后走 , 质量越大 , 结合的条件也就越苛刻 。 也许门捷列夫自己都不知道它的元素周期表会是宇宙元素诞生顺序表 。
原子结合能够生成新原子 , 而大质量的原子也可以分裂成质量更小的原子 , 哈恩和斯特拉斯曼发现的就是这个现象 , 此时是1939年 , 距离爱因斯坦的质能方程已经过去了34年 , 距离原子弹问世还有6年 。

原子分裂成更小的原子
其实最初想要造出原子弹的 , 不是美国 , 而是德国坚信自己能统一世界 , 于是找来德国最强的物理学家们来研发原子弹 , 这里面没有爱因斯坦 。
爱因斯坦因为身份的原因 , 被迫前往了美国 , 也不可能一去就参加所谓的曼哈顿计划 。 他的确想要研究原子方面 , 不过不是为了武器 , 并且他也没有机会 。
【爱因斯坦是如何在原子弹发明前,知道原子核内蕴含着巨大能量的?】
爱因斯坦:不给我机会就不能怪我不出力咯
由于他的身份太过于闻名 , 所以美国还是将他打造成一块名片 , 这其中自然有以他质能方程为基础理论的原子弹 。 实际上 , 原子弹跟爱因斯坦的这个方程没有任何关系 。
那张搞笑的图片 , 爱因斯坦骑着自行车在原子弹试爆现场调皮 , 是后世网友们PS的 。

原图与合成图
核聚变与裂变如果要说最广泛的反应 , 应该是核聚变 , 这是宇宙中最多的存在 , 宇宙中一切能够发射出能量的天体 , 如恒星 , 都是因为核聚变产生的 。 然而人类第一次利用的核能却是核裂变 。

核裂变链式反应会产生多种产物
核裂变是将重的原子 , 经过分裂 , 得到两个或者多个小质量原子的过程 , 这其中因为中子跑出来 , 再返过去重新撞击没分裂的原子 , 形成链式反应 。 裂变过程中释放出大量的能量 , 这个能量的确可以用爱因斯坦的质能方程计算 。
最早的原子弹 , 采取的就是核裂变模式 , 用铀或钚 , 以及它们的同位素为原料 , 通过它们的裂变产生毁灭性的能量 。

铀235的裂变
以美国在广岛和长崎投出的原子弹为例 , 每一千克核原料造成的威力等于1.5吨TNT的爆炸 。 这在当时已经是无可比拟的巨大破坏 , 然而这却不是核技术的终点 。
宇宙中最长的反应是核聚变 , 而且氢元素是全宇宙含量最多的元素 , 在地球也同样如此 , 它不会像铀或者钚那样属于有限元素 , 地球上氢原子的含量可以用“无穷无尽”来形容 。 于是在成功掌握了原子弹技术之后 , 人们将目光转向了核聚变 。 最终 , 模拟恒星活动的氢弹诞生 , 它拥有比原子弹还要强大的威力 。

核聚变原理
理论上核聚变是无穷无尽的 , 但前提是必须能控制住核聚变 。 并且核聚变不会像核裂变那样产生长期大量的辐射 , 并且原料是海水 , 可以循环使用 。 只不过人类还没有达到可控核聚变的地步 , 如果能够模拟出太阳这样的环境 , 人类就可以利用核聚变产生稳定的能量 , 减少对太阳的依赖 , 这个装置又叫“人造太阳” 。

西南物理研究院工作人员安装调试“人造太阳”
先驱人物那么爱因斯坦是原子弹的奠基人吗?当然不是 , 诚然爱因斯坦在原子弹发明之前 , 就通过自己的方程知道了原子核蕴含着巨大的能量 , 但是他没有想过把这个能量用在真正的人身上 。 他开创了量子物理时代 , 并不代表他开创了原子弹时代 。
他就是一个先驱者 , 用一个公式引领了微观物理 , 在卢瑟福等人的努力下 , 原子世界逐渐形成 。 那是一个人才辈出的时代 , 原子技术并不是一个人的功劳 , 而是一群人智慧的结晶 , 爱因斯坦只是指明了方向 , 路可是后来的科学家修的 。

爱因斯坦:我只是个“领路人”
只可惜 , 爱因斯坦的方程式出现在了曼哈顿计划 , 不管是出于何种目的 , 原子弹在当时是轰动性的新闻 , 而以爱因斯坦的身份 , 人们很容易地将他与不可思议的原子弹联系起来 。
爱因斯坦对原子弹的贡献没有后世想象的那么大 , 他在移民美国后得知德国在研制原子弹 , 于是写信告诉美国这方面的危害 。 他的目的只是希望美国能阻止德国先拥有这门破坏力极强的武器 , 在当时那个情况下 , 想要战胜对手就得比他更快掌握这门技术 。

原子弹内部结构
于是爱因斯坦的信里 , 提到了希望美国先一步拥有原子弹 。 这封信也成为了后世认为爱因斯坦支持美国造原子弹的证据 。

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