打开开关的手电筒要比关上开关的手电筒稍微轻一些,
因为打开开关后,手电筒是在向外释放能量的 。
质能方程的另一个重要体现便是核反应了 。
核反应可以聚变,也可以裂变 。
比如说,一个超重元素U235,被一个中子n撞击,
生成了一个氪元素Kr、一个钡元素Ba、同时释放了三个中子n 。
这三个中子再跟其它U235撞击,又生成了9个中子,
以此类推便是核裂变链式反应 。
因为裂变前的质量比裂变后的质量大,
质量损失 , 就变成能量释放了出来 。
这就是原子弹的制造原理 。
再比如,太阳每秒钟都有6亿吨的氢核参与聚变,
融合为5.958亿吨的氦,其中发生了420万吨的质量亏损,
这些质量就转化为了能量,使太阳能够持续不断的发出光和热 ,
延续了50亿年,还能够这样再燃烧50亿年 。
质量方程告诉我们质量和能量之间是可以互相转换的 。
同时,有质量的物体高速运动的话,质量会增大 。
所以欧洲核子研究组织CERN的大型强子对撞机LHC不仅加速了粒子,
也使粒子的质量增大了 。当有质量的物体速度接近光速时,
它的质量就会趋于无限大 。
就好像是这个物体作为一个“力点”要试图影响和拉动整个宇宙 。
在现实中这显然是不可能实现的情况 。
从这种角度来理解的话,质量方程也告诉了我们一个法则,
那就是:任何物体的速度都不会超越光速,光速就是一个束缚态法则 。
既然质量和能量之间是可以互相转换的,质量可以转化为能量,
那么理论上,能量也可以转化为质量 。
刚才我们说了,光是一种电磁波,电磁波都携带有电磁能 。
也就是说,质量方程也在表达一个看似违背了常理的观点:光可以产生物质 。
文章插图
1934年,犹太裔美国物理学家Gregory Breit布莱特和
美国理论物理学家John A. Wheeler约翰. 惠勒发表论文提出,
如果把两个光子狠狠地撞在一起,就能产生正负电子对,即反物质和物质 。
这个过程被称为布莱特-惠勒(Breit-Wheeler)过程 。但是布莱特和惠勒也意识到 ,
这种直接观察只涉及到两个光子的纯现象是通过实验很难实现的 。
因为这需要光子有极高的能量,
而人类迄今为止发现的最高能量的光子是伽马射线,
但我们还有没有技术来建造伽马射线激光器 。
更何况20世纪30年代,布莱特-惠勒(Breit-Wheeler)过程首次被提出的时候 ,
连激光都还没有被研究出来呢 。
不过,布莱特和惠勒在论文中也提出了一个替代实验方案,即加速重离子 。
然而,他们并没能等到实验的成功就先后去世了 。
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时间慢慢来到了20世纪末 , 1995年,
俄罗斯量子物理学家康斯坦丁.科罗特科夫(Konstantin Korotkov)
带领团队研发出的气体放电显像术(GDV,Gas Discharge Visualization),
揭开了关于光的更不可思议的特性 。
人体辉光
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大家有没有思考过一个问题 , 为什么宗教或神话故事里的那些“神佛”,
比如释迦摩尼、耶稣基督、湿婆、观世音菩萨等等,
头顶总是笼罩着神圣的光环?人在表现一些强大的生命时,
总会刻意地在其周边加上一些耀眼的光,
仅仅只是为了让圣人的形象看起来更加威严吗?事情好像没有这么简单 。
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