作者louis925 (稚空)
看板Physics
標題Re: [問題] 核子反應能量那裡來？
時間Sun Mar 9 13:41:01 2014
我的看法是這樣
國中時代常會教你說核分裂的能量來源是質量轉換而來的
這種說法事實上有些誤導
對相對論來說質量就是能量，完全是等價的
有能量的東西，就可以扭曲時空產生重力場
根本不需要所謂的"把質量轉換為能量"這一步驟
(嚴格一點來說，質量是靜止能量)
但為何會有核反應前後質量不一樣的現象呢? 彷彿質量轉換為能量一般
這是因為你只考慮了個別產物的"靜止"質量
假如你用更宏觀的角度來看整個反應後的系統，
把反應後的所有產物(包含正在移動的粒子)原封不動的全加在一起看作是單一物體
那這個單一物體仍然會具有反應前的總質量，且總動量為零(假如初始時是靜止的)
因為能量和動量守恆
核分裂中的能量實際上仍然源自於電弱力的釋放(感謝noonee提醒)
只是因為這能量差異實在太大了，以至於可以量出靜止質量的差異
不過就算是化學反應，或是壓縮彈簧這種能量變化，也應該造成質量的差異
只是這質量差異微乎其微，很難被觀測到罷了
所以如果要怪罪說是愛因斯坦發現相對論了，人類才造出原子彈的話根本就錯了
真正要怪的人，應該是發現核子束縛能的人，那才是能量來源
就算沒有相對論，核子的束縛能還是可以被發現然後釋放
只是人類會困惑說為啥質量不同罷了...
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君子坦蕩蕩，小人寫論文。商女不知亡國恨，一天到晚寫論文。
舉頭望明月，低頭寫論文。洛陽親友如相問，就說我在寫論文。
少壯不努力，老大寫論文。垂死病中驚坐起，今天還沒寫論文。
生當作人傑，死亦寫論文。人生自古誰無死，來生繼續寫論文。
眾裏尋他千百度，驀然回首，那人正在寫論文。
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※ 編輯: louis925 來自: 98.154.98.52 (03/09 13:47)
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※ 編輯: louis925 來自: 98.154.98.52 (03/09 13:54)
1F：→ otakugod:分裂前質量較大不是因為多了一點強核力的交互作用嗎 03/09 15:07
2F：→ otakugod:質子的大部分質量也是來自於膠子與夸克之間的交互作用 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:質子的質量哪來的 現在沒有公認的答案 03/09 17:00
5F：→ noonee:我只有回應標題 核子反應能量哪來的 03/09 17:01
6F：→ noonee:相對論告訴了我們質能互換 但是沒告訴我們 how? 03/09 17:02
7F：→ irrotation:Goole關鍵字 mass defect 03/09 17:10
8F：→ louis925:相對論當然不會告訴你質能怎麼互換的，因為他只描述運動 03/09 21:18
9F：→ louis925:學，真正能量是怎麼交換的要由動力學來告訴你 03/09 21:21
10F：→ louis925:因此把質量損失當作核反應的原因是錯誤的，因為任何能量 03/09 21:22
11F：→ louis925:的減少，都會造成質量減少。並不限於核能 03/09 21:23
12F：推 MGuarder:超出理解範圍XD 只好推簽名檔了 03/10 18:47
13F：推 irrotation:重力被發現n百年了 但包括牛頓 從來沒人解釋重力的原因 03/15 21:12
14F：→ irrotation:而只能用物理學將重力現象作一個定量描述 03/15 21:14
15F：→ irrotation:而mass defect這現象 則是建立了核反應質能互換的關係 03/15 21:19
16F：→ irrotation:翻翻教科書 不然估狗上也一堆 03/15 21:20
17F：→ irrotation:另外 質能互換是發生在"原子核內"的核反應 如中子撞破 03/15 21:33
18F：→ irrotation:原子核 這類的核反應 古典的彈簧能量並不會有何反應 03/15 21:34
19F：→ irrotation:且核反應會伴隨radiation 如果壓壓彈簧也是核反應 這還 03/15 21:37
20F：→ irrotation:得了 公車避震器一天震動不下百億次... 03/15 21:39
21F：→ louis925:壓縮彈簧當然不是核反應，但相對論沒有說只有核反應的能 03/17 07:05
22F：→ louis925:量才對應質量。所有的能量都對應質量，只是量的多少而已 03/17 07:05
23F：→ louis925:。 03/17 07:05
24F：→ irrotation:物理的解釋是這樣 但你忽略了一個關鍵"反應"(Reaction) 03/17 22:28
25F：→ irrotation:要思考的是甚麼反應才會成立 否則任何反應都成立的話 03/17 22:32
26F：→ irrotation:就可怕了 試想吃下1kg食物 你得到的能量如果是mc^2 03/17 22:33
27F：→ irrotation:這熱量可能跑一輩子都跑不完 03/17 22:34
28F：→ irrotation:但所幸不是 因為生物反應或化學反應 並非核反應 03/17 22:35
29F：→ irrotation:換言之原子核沒有被打破 沒有衰變發生 03/17 22:39
30F：→ louis925:您說的很對，不是所有mc^2的能量都可以被轉換，化學反應 03/18 13:28
31F：→ louis925:時只有分子或原子間的鍵結可以被使用。核反應只有原子核 03/18 13:28
32F：→ louis925:內的鍵結能可以被使用。 03/18 13:28
33F：→ louis925:所以核反應的原因還是因為mc^2嗎？ 03/18 13:30
34F：→ louis925:核分裂的時候為什麼原子核不乾脆點吧全部的質能都換成動 03/18 13:32
35F：→ louis925:能？ 03/18 13:32
36F：→ irrotation:應該倒過來說E=mc^2是因為核反應(如核分裂)釋出的 03/18 23:03
37F：→ irrotation:至於核分裂的產生的能量 並不是整顆原子質量全都可轉成 03/18 23:05
38F：→ irrotation:能量 而是要視mass defect多少而定 這也跟binding ene 03/18 23:06
39F：→ irrotation:rgy有關 03/18 23:07