為何說沒有相對論就沒有原子彈!?

Question

物理老師說沒有愛因斯坦相對論今天就沒有原子彈了為什麼!?

Answer 1

很簡單！因為愛因斯坦的相對論裡有一條公式很重要的公式：E＝mc2(E＝m乘c的平方)：質量與能量是互換的。「E＝mc2」這個公式幾乎已經等於「相對論」的代名詞，任何人講到相對論，即使完全不懂相對論是“蝦密東東“，也能脫口而出“E＝mc2“！這個公式說明了質量與能量的等價性，這在古典物理裡面，這是根本不可能得到的結論。這個公式可以從兩方面來看：第一、當物質得到能量進行運動時，它的質量也會隨著增加。也就是，能量在此轉換成質量。公式如下：從這個公式可以清楚看出：在速度ｖ遠小於光速ｃ時，物體質量ｍ幾乎等於靜止質量ｍ0；但是當ｖ逼近光速ｃ時，ｍ就會急速暴增，逼近無窮大！這也說明了：超越光速的運動是不可能的！ 第二、當質量損失時，也會轉換成能量的形式。例如：把質子和鋰原子進行核轉變，成為兩個氦原子核時，會損失 3.088 ×10-26 公克的質量。大家不要小看這微乎其微的質量，利用「E＝mc2」的公式，可以算出這些質量可以產生一千七百三十萬電子伏的能量喔！一磅的鈾-235可放出大約三千七百億焦耳的能量，約為82太焦耳/公斤 (TJ/kg)。一般的連鎖反應只維持一微秒 (μs)，功率約為82 艾瓦/公斤 (EW/kg), 或每原子 200兆電子伏/秒。科學家就用這個原理製造出原子彈，將鈾這種稀有元素放入原子彈中。知識+有更多有關原子彈的詳細原理和資料喔！可以自己看一下！

2006-07-23 00:43:15 補充：
更多的資料：http://zh.wikipedia.org/wiki/E%3Dmc%C2%B2

2006-07-27 21:49:02 補充：
奇怪

好像有人在做票ㄟ

投票的時間點有問題ㄛ

Answer 2

相對論
　　──量度值雖然並不見得「很真實」，但還有什麼會比量度「更真實」呢？

--------------------------------------------------------------------------------

　　相對論的提出不是偶然的。在十九世紀末，物理學家們便遭遇許多困難，當干涉儀的實驗結果困擾物理學家的時候，愛因斯坦立刻放棄乙太的概念並假設光速具有不變性﹙任何觀察者測得之光速為同一固定值﹚，勇於懷疑傳統牛頓的絕對時空概念，以「窮則變，變則通」的革新思想提出相對論。這段歷史與愛因斯坦同哥本哈根論者的激辯是同樣精采，愛因斯坦之所以成為近代物理的奠基者是有原因的。﹙註一﹚

　　原本二十世紀前，人類已經習慣了牛頓所帶來的絕對真理與絕對價值，它的權威性提供了一種絕對安全感和最後歸宿感，可是相對論卻像一口巨大的喪鐘在人類頭頂轟鳴，使人們從牛頓教條弄得呆滯的狀態下醒來，把人們一勞永逸的樂觀夢想，變成前途茫茫的悲觀困惑﹙註二﹚。

　　狹義相對論指出，由於光的不變性使觀察者無法區分絕對靜止與等速運動；愛因斯坦得以肯定時間與空間的相對性，即觀察者對時空的描述會隨著運動狀態而改變──在相對論中觀察者所測量到之相對運動的物體，其長度顯得更短，而時間顯得更長。如果把光訊號當作傳遞事件因果次序的最快訊號，我們感覺﹙也是量測﹚到的因果現象，亦會隨著觀察者的運動狀態而不同﹙註三﹚。愛因斯坦以「對一實際參考體的相對運動」來代替空間的量度﹙註四﹚，以「光速」代替時間的量度，換句話說，愛因斯坦以物理的操作定義來取代牛頓對時空哲學式的「簡單定位」之定義。

　　人類的感官往往是不真切的﹙所謂的表象主義﹚，故以物理量度方式來描述事件是最真切不過，但相對論卻告訴我們，即使是量度的結果，不同的觀察者對同一事件竟會提出截然不同的描述。例如﹙同時性的問題﹚對於Ａ、Ｂ兩事件，甲說Ａ先Ｂ發生，乙說Ｂ先Ａ發生，但相對論竟告訴我們二者都對，即各結論對所屬觀察者各是正確的。可是 (1) 不同座標系的觀察者對同事件的長度與時間描述，皆不相同，但是同事件其本體論上的時間與長度不可能是這樣又是那樣。 (2) 兩事件在其本體論上的因果次序，不可能是這樣又是那樣。這導致我們必須要問：我們所觀察與認知的是實在界嗎？人類對事件的物理量度「真切」﹙即符合本體論的實在界，在下文讀者必須區分『真切』和『真實』的含意﹚嗎？相對論是否分割了實在界與現象界﹙註五﹚──實際值與量測值──之間的一致性？或者這樣問：人們能否一如物自體般的客觀認知實在界？

　　人類對事物的認知並不真切：就連物理量度──原本我們比較信任的認知對象工具──都如此深受主體狀態因素所影響，我們怎能確信自己觀察量度出來的結果是真切的呢？愛因斯坦在其著作＜相對論＞中譯本三十頁裡曾提到「我們所看到物體在運動中收縮的現象，事實上並非運動物體的本身在收縮，如是物體本身在收縮，這樣就毫無意義了」，同理，狹義相對論裡的「時間膨脹」，基於 (1) 我們必須堅信關於時空的本體論事實只有一個。 (2) 由於狹義相對論效應﹙長度縮短、時間膨脹﹚出現於兩不同慣性座標系間的量度，故我們無從區分並判斷實際值與測量值──實在界與現象界──是否一致。基於這兩點，筆者可以肯定：人類對被觀察對象的認知結果的確不真切，而且此狹義相對論效應只是「假象」罷了，實在界﹙例如運動物體本身的長度﹚並不可能會因為觀察者或被觀察者的運動﹙等速﹚狀態而有所絲毫改變。但是廣義相對論﹙加速座標系與重力場中的時間膨脹、空間彎曲與光線曲折﹚不是「假象」，例如巒生子問題的兩位主角最後回到同一座標系時年齡竟然不同，在這裡必須區分廣義相對論與狹義相對論是有些不一樣的。

　　在狹義相對論裡，我們無法驗證，當現象界改變時，實在界是否與現象界有對等的改變。或許這樣說會更清楚：我們根本無法知道實在界究竟發生了什麼，因為我們觀察不到被觀察者本身，我們只能夠觀察到光訊號所傳遞之已發生的事件現象，對人類而言，實在界究竟發生什麼是不重要的，重要的是現象界所發生的一切，這才是真正與主體有關聯──所以什麼是事實？觀察者所只能觀察到的「現象」就是事實，雖然它不見得「很真實」，但還有什麼會比它「更真實」呢？

　　相對論推翻了牛頓的絕對時空，但並不是沒有絕對速度，只是無法找到它罷了，畢竟「相對是建立在絕對上」。如果上帝就在空間的絕對原點，我們將發現，光速的絕對性竟使得上帝隱藏了起來──這似乎是上帝刻意的安排。人們只能掌握跟自己本身狀態有關的操作值，再去設想「絕對」是沒有意義。人類﹙主體﹚是不可能脫離自己的「參考架構」去判斷事物；相對論明白告訴我們這點，即使是在物理裡，自己對事物的觀察﹙認知﹚結果永遠與本身的狀態﹙主觀因素﹚有密切關係，我們再也無法企求絕對唯一的客觀。

　　相對論同時促進休謨式的相對主義以前所未有的聲勢佔領現代人的心靈，這在後面會提到。相對論雖然沒有開啟非決定論的趨勢，卻是物理近代革命與打擊唯物論﹙註六﹚的開始。唯物論預先假定有一確定的現在瞬間，一切物質在現在瞬間中都同樣實在。

2006-07-28 12:48:52 補充：
嗯嗯
的確有問題...