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爱因斯坦手稿卖了120万美元,上面写着质能方程,为什么这么值钱

  昂贵的书信
  (图片说明:被拍卖了120万美元的爱因斯坦亲笔信)
  毫无疑问,爱因斯坦是世界历史上最伟大的科学家之一。他凭借一己之力,让我们重新认识了这个宇宙开拓了新的物理学世界,这也让他成为了后世无数人尊崇的对象。在他去世后66年的今天,他的一封亲笔信被卖出了120万美元的天价。
  这封信只有一页,用德文写就,创作于1946年10月26日,是爱因斯坦寄给波兰裔美国物理学家卢迪威格·席柏斯坦的,后者在相对论的建立过程中也扮演了重要的角色,比如提出了很多质疑……
  (图片说明:爱因斯坦和席柏斯坦)
  波士顿RR拍卖公司是负责拍卖这封信的公司,他们最初预计这封信会卖到40万美元,但是在最后的拍卖会上,它以当初预计3倍的价格被一位匿名的收藏家拍走。
  这封信之所以能卖到如此高的价格,与爱因斯坦的崇高地位有着莫大的关系。同时,这封信上还有一个重要的公式,那就是著名的质能方程,也就是能量等于质量乘以光速的平方(E=m*c^2)。爱因斯坦还在信中告诉席柏斯坦:"你的问题,仅仅通过这个公式就能解答,不需要其他的知识。"伟大的公式
  (图片说明:书信中质能方程的特写)
  RR拍卖公司的执行副总裁鲍比·利文斯顿指出:这个公式,让这封信在物理学的角度上来看具有了重大的意义。
  那么,质能方程到底有何意义呢?它告诉了我们什么道理、让它成为了一个家喻户晓而又如此不朽的公式呢?
  首先一个原因,那就是它真的很简单,只有三个参数。而且其中光速是恒定的,只要知道其中一项,就能知道另一项。简单很重要,因为它便于传播。相信很多人也听说过薛定谔方程,也听说过广义相对论的场方程,为什么这样的方程内容几乎没有科学爱好者能倒背如流呢?除了它们计算的内容和平时不太相关之外,也在于它们确实比较长。
  当然了,质能方程的伟大之处,绝不仅仅在于简单,而且这个方程简不简单也不是爱因斯坦说了算的,是宇宙固有的法则。而爱因斯坦发现了这个方程,才是其伟大之处。质量与能量的关系
  在爱因斯坦之前,谁也不会想到质量和能量这两个物理量之间竟然还有这样的关系。质能方程告诉我们,质量和能量其实具有相同的本质,但却以不同的形式存在着。而且,二者之间可以相互转化,而转化的过程就遵循着质能方程的规律。
  爱因斯坦的伟大之处,不仅仅是发现了某个理论那么简单,他打破了许多固有思维,让人类以全新的视角认识了物理和宇宙。用我们的一句老话说,这就类似于"授之以鱼,不如授之以渔"。
  除了在质能方程中告诉我们能量和质量有相同的本质之外,他还在相对论中告诉我们,时间和空间也有类似的关系,它们是可以关联在一起的新概念——时空。爱因斯坦的这些开创性发现,也是他能够如此伟大的重要原因之一。质量与能量的转化
  你面前的任何物体,即使没有动能、电能等等能量形式,但它依然具有惊人的能量。而我们对它能量的转化,说容易也容易,说难也难。
  比如说,你眼前有一碗饭,然后拿去加热。假设在加热的过程中没有任何物质上的流失,那么,它的质量变了吗?变了。因为它的温度升高了,这意味着它吸收热量了。热量也是能量,所以这碗饭的能量提升了,也就意味着它的质量增加了。之所以体会不出来,只是因为质量的变化幅度太小了,因为提升的那么一点点能量还要除以光速的平方才行。
  反过来说,即使是质量很小的物体,乘以光速的平方,也就意味着它本身的能量非常惊人。一颗不起眼的糖,它本身具有多大的能量呢?
  答案是,远远超过你的想象。如果你能将一颗糖完全转化成能量,那么这个能量甚至比当初扔在日本的原子弹所释放的能量还要巨大!
  当然,目前我们不可能做到将一颗糖完全转化为能量,人类已知唯一能够把质量完全转化为能量的渠道,就是物质与反物质的湮灭。即使是原子弹,甚至是比原子弹更恐怖的氢弹,都无法达到100%的能量转化率。
  有了质量和能量的转化关系,我们也可以知道太阳内部的能量转化规模。在太阳内部,每秒钟就有600吨的氢经过聚变反应变成596吨的氦。另外4吨呢?转化为辐射的能量,释放出去了。光速不可超越
  通过质能方程,我们也可以理解,为什么光速是不可超越的。
  现在我们知道,只要给一个物体增加能量,它的质量就会随之增加。刚才举的例子是热能,现在我们来看看动能。
  怎么给一个物体增加动能呢?很简单,那就是让它动起来。而且,速度越大,动能也就越大,动能又会转化为物体的质量。所以说,一个物体移动速度越快,它的质量也就越大。
  同样的,在日常生活中,这样的变化看不出所以然来。但如果一个物体被加速到相对论性速度,那么质量的增加就非常明显了。随着物体的速度越来越接近光速,它的质量也将越来越大。牛顿第二定律告诉我们,物体加速所需要的力与质量成正比。当物质无限接近光速时,它所需要的力也是无限大的,所以是根本不可能达到光速的。
  那么,为何像光这样的电磁波能够达到光速呢?这是因为光子没有静止质量,只有静止质量为0的物质才能够达到光速。总结
  世界上杰出的科学家非常多,但像爱因斯坦这样刷新人类认知、开创一个时代的科学家,却非常少。牛顿告诉我们:苹果落地和宇宙天体的公转来自于同样的原理;爱因斯坦告诉我们:时间和空间、能量和质量,本质上都是有联系的。
  那么,未来还会有怎样一位不世出的奇才,会告诉我们怎样一个震撼的理论呢?不知道,让我们拭目以待吧。

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