爱因斯坦为什么后悔发现E=MC^2这个公式?

质能等价

E=mc^2,一般被我们叫做质能方程。可以说是最被大家熟知的物理学公式之一了,但同时它也是被大家误解最多的一个物理学公式。很多人直接把它理解成“质量转化为能量”。但实际上,这是误会了爱因斯坦要表达的意思了。

爱因斯坦实际上想表达的是,质量和能量是一个东西,是同一个东西的两个面。所以,这个公式实际上也被叫做质能等价。

那我们该如何正确理解“质能等价”呢?

我们可以想象有一颗氢弹,但是这颗氢弹并不像核试验那样找一个地方就扔。

实际上,如果是这么干,它的原理就是反应前后,质量出现了亏损。具体来说,就是形成的新的原子核要比之前的几个原子核加和的质量要少。


所以,很多人就说,这部分质量亏损转化为了能量。但这样的理解并不正确。因为释放的能量也是具有质量的。

我们可以想象一下,如果我们有个超级巨大的,并且很理想的容器,这个容器放在一个同样是十分理想的秤上面。这时候,我们把氢弹放到里面,盖上容器。这个容器有个特点,那就是它和外界是没有任何能量交换的,意思是说它和外界是完全隔绝的。


然后,我们让氢弹自动引爆,这时候,秤会如何呢?按照爱因斯坦的想法,秤的示数不变变。原因其实很简单,那就是这部分释放的能量,其实也是有质量,它因为在容器里,并没有逃逸出去。而氢弹扔在开放的环境里,之所以反应前后质量发生亏损,就是因为那部分质量都逃逸走了,这部分质量也就是我们常说的能量,它就对应着亏损的质量,它们是一个东西,假设你能够把所有的能量收集起来,然后称一下,那就是亏损的质量。

所以,本质上,反应前后,质量是守恒的,能量是守恒的,质能也是守恒的,而实际上它们说的是一个事件。因为质量还有能量,能量还有质量。这就是爱因斯坦的E=mc^2想表达的内容。

而这里的质量和能量没有特指什么能量或者什么质量,也就没有特指核能。只不过核能体现出来的质能关系比较剧烈而已。

爱因斯坦为什么后悔发现这个公式?

实际上,爱因斯坦从来没有后悔提出质能方程。他后悔的是在原子弹请愿书上去签字。爱因斯坦实际上是一个极度厌战的和平主义者。后来,德国开始屠杀犹太人之前,爱因斯坦就感觉苗头不对,于是,跑到了美国。

但是,后来传出海森堡(量子力学奠基人之一)等人正在带领德国的科学家做原子弹。

这可给当时全世界其他的科学家愁坏了,他们特别担心海森堡会造出原子弹。于是,就计划向美国政府请愿赶紧造原子弹以此对付德国,而有人就找到爱因斯坦,他的声望很高。他们希望爱因斯坦能够在请愿书上签个字,爱因斯坦就同意了。

后来,我们也知道,德国实际上没有造出原子弹,这也源自于海森堡的计算失误,他把极大值和极小值给搞错了。而美国先造出了原子弹,还把原子弹投放到了日本。

得知了此事的爱因斯坦异常愤怒,他认为这两颗原子弹是没有必要投的。当然,我们也知道,美军在与日军交战中,日军展现了极其固执的抵抗,所以美军才投了这两颗原子弹(当然,这是历史,有些人也有不同的说法,毕竟不是历史题,这里就不过多探讨具体的原因了。)

所以,爱因斯坦后悔的是曾经在请愿书上签过字。

原子弹和爱因斯坦

其实还有个常见的误区,就是很多人以为爱因斯坦的质能方程是制造原子弹的原理。这其实是一个极大的误区。其实,给你整个方程,你也造不出原子弹,质能方程可以解释原子弹为啥爆炸威力那么大,但是并没有指出如何制造原子弹。

至于如何制造原子弹,其实是仰仗着一大批的核物理学家,是基于他们对于原子内部的了解,使得他们知道,两个原子核结合时,会有质量亏损。

所以,制造出原子弹实际上和爱因斯坦没啥太大关系,而是和奥本海默领导的一群核物理学家有关,他们就是费米,惠勒,费曼等人。而爱因斯坦其实并不是这方面的专家,甚至他很早就站到了核物理学家的对立面去了。