作者louis925 (稚空)
看板Physics
标题Re: [问题] 核子反应能量那里来？
时间Sun Mar 9 13:41:01 2014
我的看法是这样
国中时代常会教你说核分裂的能量来源是质量转换而来的
这种说法事实上有些误导
对相对论来说质量就是能量，完全是等价的
有能量的东西，就可以扭曲时空产生重力场
根本不需要所谓的"把质量转换为能量"这一步骤
(严格一点来说，质量是静止能量)
但为何会有核反应前後质量不一样的现象呢? 彷佛质量转换为能量一般
这是因为你只考虑了个别产物的"静止"质量
假如你用更宏观的角度来看整个反应後的系统，
把反应後的所有产物(包含正在移动的粒子)原封不动的全加在一起看作是单一物体
那这个单一物体仍然会具有反应前的总质量，且总动量为零(假如初始时是静止的)
因为能量和动量守恒
核分裂中的能量实际上仍然源自於电弱力的释放(感谢noonee提醒)
只是因为这能量差异实在太大了，以至於可以量出静止质量的差异
不过就算是化学反应，或是压缩弹簧这种能量变化，也应该造成质量的差异
只是这质量差异微乎其微，很难被观测到罢了
所以如果要怪罪说是爱因斯坦发现相对论了，人类才造出原子弹的话根本就错了
真正要怪的人，应该是发现核子束缚能的人，那才是能量来源
就算没有相对论，核子的束缚能还是可以被发现然後释放
只是人类会困惑说为啥质量不同罢了...
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君子坦荡荡，小人写论文。商女不知亡国恨，一天到晚写论文。
举头望明月，低头写论文。洛阳亲友如相问，就说我在写论文。
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※ 编辑: louis925 来自: 98.154.98.52 (03/09 13:54)
1F：→ otakugod:分裂前质量较大不是因为多了一点强核力的交互作用吗 03/09 15:07
2F：→ otakugod:质子的大部分质量也是来自於胶子与夸克之间的交互作用 03/09 15:07
3F：→ louis925:你可以看一下原原文末noonee大的推文 03/09 16:37
4F：→ noonee:质子的质量哪来的 现在没有公认的答案 03/09 17:00
5F：→ noonee:我只有回应标题 核子反应能量哪来的 03/09 17:01
6F：→ noonee:相对论告诉了我们质能互换 但是没告诉我们 how? 03/09 17:02
7F：→ irrotation:Goole关键字 mass defect 03/09 17:10
8F：→ louis925:相对论当然不会告诉你质能怎麽互换的，因为他只描述运动 03/09 21:18
9F：→ louis925:学，真正能量是怎麽交换的要由动力学来告诉你 03/09 21:21
10F：→ louis925:因此把质量损失当作核反应的原因是错误的，因为任何能量 03/09 21:22
11F：→ louis925:的减少，都会造成质量减少。并不限於核能 03/09 21:23
12F：推 MGuarder:超出理解范围XD 只好推签名档了 03/10 18:47
13F：推 irrotation:重力被发现n百年了 但包括牛顿 从来没人解释重力的原因 03/15 21:12
14F：→ irrotation:而只能用物理学将重力现象作一个定量描述 03/15 21:14
15F：→ irrotation:而mass defect这现象 则是建立了核反应质能互换的关系 03/15 21:19
16F：→ irrotation:翻翻教科书 不然估狗上也一堆 03/15 21:20
17F：→ irrotation:另外 质能互换是发生在"原子核内"的核反应 如中子撞破 03/15 21:33
18F：→ irrotation:原子核 这类的核反应 古典的弹簧能量并不会有何反应 03/15 21:34
19F：→ irrotation:且核反应会伴随radiation 如果压压弹簧也是核反应 这还 03/15 21:37
20F：→ irrotation:得了 公车避震器一天震动不下百亿次... 03/15 21:39
21F：→ louis925:压缩弹簧当然不是核反应，但相对论没有说只有核反应的能 03/17 07:05
22F：→ louis925:量才对应质量。所有的能量都对应质量，只是量的多少而已 03/17 07:05
23F：→ louis925:。 03/17 07:05
24F：→ irrotation:物理的解释是这样 但你忽略了一个关键"反应"(Reaction) 03/17 22:28
25F：→ irrotation:要思考的是甚麽反应才会成立 否则任何反应都成立的话 03/17 22:32
26F：→ irrotation:就可怕了 试想吃下1kg食物 你得到的能量如果是mc^2 03/17 22:33
27F：→ irrotation:这热量可能跑一辈子都跑不完 03/17 22:34
28F：→ irrotation:但所幸不是 因为生物反应或化学反应 并非核反应 03/17 22:35
29F：→ irrotation:换言之原子核没有被打破 没有衰变发生 03/17 22:39
30F：→ louis925:您说的很对，不是所有mc^2的能量都可以被转换，化学反应 03/18 13:28
31F：→ louis925:时只有分子或原子间的键结可以被使用。核反应只有原子核 03/18 13:28
32F：→ louis925:内的键结能可以被使用。 03/18 13:28
33F：→ louis925:所以核反应的原因还是因为mc^2吗？ 03/18 13:30
34F：→ louis925:核分裂的时候为什麽原子核不乾脆点吧全部的质能都换成动 03/18 13:32
35F：→ louis925:能？ 03/18 13:32
36F：→ irrotation:应该倒过来说E=mc^2是因为核反应(如核分裂)释出的 03/18 23:03
37F：→ irrotation:至於核分裂的产生的能量 并不是整颗原子质量全都可转成 03/18 23:05
38F：→ irrotation:能量 而是要视mass defect多少而定 这也跟binding ene 03/18 23:06
39F：→ irrotation:rgy有关 03/18 23:07