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思维的艺术-从爱因斯坦和原子弹说起
2015/03/25
IP:山东
前段时间看到一个帖子讨论几个科学家的贡献,有人认为波尔比爱因斯坦对原子弹的诞生更重要,我持相反意见,我认为没有爱因斯坦就没有原子弹,而没有波尔只会是使原子弹的诞生更晚一些。


人类认识自然有两种方式,实践和理论,实践就是不停的实验,最后偶尔能有重大发现,比如火药的发明,并不是在理论的指导下进行的。当现代科学昌盛起来后,科学的发展更主要来自实践和理论的结合。首先有实践经验,然后再上升到理论,举例来说,第谷对行星轨道的观察,然后被开普勒总结规律,最后由牛顿把所有的观察结果总结在一个理论里面,那就是万有引力定律。牛顿的理论不但可以解释已知的现象,还能预测未知的事情,比如哈雷彗星的回归,天文学的发现。这是最典型的现代科学的思路,这种思路类似于大家都被关在一个黑屋子里,大家拼命想出去,由牛顿突然给大家打开了一扇大门,让大家豁然开朗。但还有一个思路,就是实践中没有发现任何不能解释的事情,而是在理论上发现了一些现实中没有发生的事情,让大家非常惊奇。这种情况类似于大家在一个屋子里高兴的生活,没有发现哪里不适,突然,爱因斯坦给大家打开一道大门,大家被屋子外面的绚丽的光芒所震惊,怀疑自己是不是在做梦,而站在门口爱因斯坦磕了磕自己的烟斗,笑着手,外面的世界和你们脚下的土地一样真实。爱因斯坦给大家打开的大门就是他的质能方程,也就是E=MC的平方,这个方程是横空出世的,并不是和万有引力一样,因为需要解释世界上的一些现象而发展起来的,而是纯理论的推导。而这个方程就是制造原子弹最关键的部分。


好,我们梳理一下原子弹的发明。从卢瑟福建立原子模型说起,然后人们发现阿尔法粒子,发现中子,然后用中子去轰击各种元素,看看会有什么结果,当然当时最重的元素-铀,也不例外。哈恩发现,铀被轰击后会分裂成两部分,把两部分的质量加起来,发现比原来的质量要轻那么一点点。到现在,其实不需要什么理论指导,只要给予一定的时间让人们自由的去按照自己的好奇心去捣鼓,早晚能走到这一步。但是如果没有爱因斯坦的质能方程,人们就会永远的停止在这里,人们永远不明白,裂变中,质量为何不守恒。只有意识到了失去的质量变成了巨大的能量,人们才会想怎么去利用这个能量。因为单个原子释放的能量如此之小,无论人们做多少次实验,也测不出来那么小的能量,所以质能方程是原子弹计划的点睛之笔。当然,爱因斯坦是绝对没有想到这个的,他关心的只是自然界运行的方式。等费米发现了链式反应,造原子弹只是个技术上的问题了。


貌似爱因斯坦对这这种思维方式很专业,除了质能方程,激光也是他一手从理论上推导出来的,自然界根本没有这玩意,广义相对论也是理论推导的结果。好在这个世界从来就不缺天才,除了小爱的质能方程、激光、广义相对论,麦克斯韦的电磁波,狄拉克的正电子,德布罗意的物质波都是在纸上发现的。他们的理论如此超前,只有很多年后,人们才认识到他们的伟大。


让我们记住他们吧,是他们让知识离开了现实世界,在思维的世界天马行空,是他们把思维发展成了艺术。
diy患者作者
11年9个月前IP:山东
758914
5楼
引用 虎哥:
对质能方程与原子弹诞生的关系这一段,建议考据。

楼主的文章讲得非常好,之所以科学诞生以后人类就开了挂了,主要是因为掌握了单纯依靠生产实践不可能掌握的基本规律,这些规律一旦掌握,就可以脱离经验,创造全新的技术。农耕几千年,也只是利用了一...
关于质能方程和原子弹,先说事实,哈恩先找到的质量亏损,犹太科学家,梅特涅?,根据质能方程,指出这个质量转化成了能量。
剩下的都是我的观点了,比如,如果没有质能方程,没人知道 会转化成能量,也不会有后面的曼哈顿计划了。
引用
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diy患者作者
11年9个月前IP:山东
758915
6楼
引用 李楠:
吘,楼上两位说的太好了。我有个理论,请两位斧正一下:
      我认为世界的基础是能量,在能量中的波动产生了一维的结构,引力子可能就是这种一维结构的代表。一维结构的纠缠,形成了二维的物质,不表现出质量的粒子都是二维的,如光子。一维,二维物...
[s:328],不过需要证据去证明。
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diy患者作者
11年7个月前IP:山东
769273
12楼
引用 metellan:
总体思维方式很到位,评价也恰当。只是
“因为单个原子释放的能量如此之小,无论人们做多少次实验,也测不出来那么小的能量,所以质能方程是原子弹计划的点睛之笔。”
这句话欠妥,因为裂变反应释放的能量(≥80%)主要集中在裂变碎片上,平均能量高...
谢谢,你说的对。我原来想的是以最终能量形式,热量,释放,这样就难以测量,如果是动能的形式很容易发现。
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我也是有底线的