改變世界的方程式:E=MC2

2021-02-08 Joanna的旅途

    

    日本人做夢也想不到，1945年8月15日日本天皇投降的宿命，也許早在40年前就已經被一個極度簡約的方程式鎖定。

1905年被稱為「奇蹟年」，26歲的天才物理學家愛因斯坦驚人地一口氣完成了6篇科學論文，在現代物理學的3個不同領域作出了4項劃時代的偉大貢獻，創造了人類歷史上的奇蹟，其中一篇後來推出了那個完美的方程式：E=MC2


一顆名叫「小男孩」的原子彈1945年8月6日被美軍投擲到廣島，3天後第二枚原子彈投向長崎。兩朵令飛行員眼睛都快閃瞎了的蘑菇雲升空，8月15日日本投降，標誌著世界反法西斯戰爭取得完全勝利。0.6千克的鈾，在6/10秒鐘內轉化為相當於1.25萬噸TNT炸藥的能量，「小男孩」瞬間奪去7萬廣島人的生命，還有7萬人因為爆炸產生的輻射死去。


        能量等於質量乘以光速的平方，E=MC2 使原子彈的誕生成為可能。愛因斯坦僅憑頭腦和一隻鉛筆，算出了這個從此徹底改變人類認識宇宙、時間和空間的公式。用他本人的話說，是「用數學的方式來了解上帝的思想」。從美國家中收聽到原子彈在廣島爆炸的消息，愛老師驚呆了，跳起來就開始了他的反核戰鬥。在1950年的一封信中，他寫道：「我從未參加任何軍事或技術類的事業，從未做任何旨在製造原子彈的研究。我對整個這件事的唯一貢獻是我在1905年確定了質能關係。這是個純物理的東西，它是很一般的物理規律，而它與軍事應用的潛在聯繫離我的思想遠得不能再遠了。」

    他寫這封信的時候可能忘了，當他得知納粹也在馬不停蹄地研製原子彈時，給羅斯福寫了那封至關重要的信。他晚年在矛盾的心情中說給羅斯福的那封信是他這生犯的最大錯誤，但是他心裡門兒清，如果美國人不抓緊研製原子彈，納粹就真的會成為魔鬼終結者。


        製造出原子彈是目前人類對E=MC2最強大也最可怕的應用，如果能夠根據這個公式將所有的質能密碼解鎖，也許一隻鉛筆質量的物質就能供應一座城市所需的能量。那一天既令人期待，又令人擔憂，原子蘊藏的巨大能量，也是懸在人類頭上寒光閃閃的達摩克利斯之劍。


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  • 愛因斯坦的質能方程E=mc^2,能量怎麼會與光速產生關係?
    ^2，這個方程是所有物理公式中包含信息量最大、能量最大、最簡單的數學公式，甚至可以說它已經簡單到了讓人難以置信的程度。我們先說E=mc^2中的m光所攜帶的能量由其波長和頻率決定，波長越長頻率越低，光的能量就越低，波長越短頻率就越高，光的能量也就越高，而波長和頻率的乘積永遠等於光速，不會發生改變。