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数学推理的巨大:核能的发现

2012-07-25 
数学推理的伟大:核能的发现现今,人们都听说过“核电站”与原子弹的故事。但是,核能是谁发现的呢?我们饮水不能

数学推理的伟大:核能的发现

     现今,人们都听说过“核电站”与原子弹的故事。但是,核能是谁发现的呢?我们饮水不能”忘本“,对不起老祖宗。

       在上世纪初(1905~1907),爱恩斯坦连续发表至少4篇学术论文,主题是:借助荷兰物理学者Lorents引入的所谓“Lorents变换”,论证质量与能量的等价关系:E=mc2也就是说:“The energy content of an object at rest with mass m equalsmc2”(意思是,处于静止状态质量为m的物质能量等于其质量乘以光速的平方)。毫无疑问,这是一个惊人的“数学发现”!

         在中学时代,大家都知道牛顿理学以及伽利略“变换”(刚性平移、旋转)的故事。是的,这一切很容易理解,也很容易忘记。光速不变原理发现之后,情况发生巨变,要求在“时空框架”里面容纳“光速不变”原理。运用数学的抽象思维,爱恩斯坦独创性地引入Lorents(洛伦兹)“变换”替代伽利略“变换”,保持了光速不变的”时空关系“,结果发现了一条”新规则”:E=mc2

            起初,似乎连爱恩斯坦本人也说不清楚这是什么一回事情,结论确实太惊人了。后来,许多人参与研究,慢慢地理解了其中的深刻内涵。在那个时期,处于第二次世界大战时期的美国罗斯福总统,下定决心,动员全国力量,研究、制造原子弹,准备痛击法西斯侵略者。没有这个简洁、漂亮的数学公式,我们能够有今天的美好生活吗?如今我们搞纳米,不是全靠这“两论”(量子论、相对论)吗?许多年之后,人们收获纳米果实的时候,也不会忘记今人的努力。遥看今日科学之成就,哪个成就不是”数理化、天地生“的结果?提高国民的科学素质,刻不容缓也!

细说相对论,无非是以下三条”假设“:

       1)Measurements of various quantities are relative to the velocities of observers. In particular, space and time can dilate(膨胀);

      2)Spacetime(时空):space and time should be considered together and in relation to each other(所谓”时空“一体化).;

     3)The speed of light is nonetheless invariant, the same for all observers(注意:光速不变,是对所有观察者而言的)。

          由以上三条“假设”可以看出,光速不变原理处于相对论的核心位置,没有这条“实质性原理”就没有“相对论”,就没有现今的核能利用,就没有......整天鼓吹“融资技巧”,忽悠民众,不会有好结果。我不是想要社会公众都来学习相对论,只要他们知道一个(实质性的)大概就行,不做现代“科技文盲”。




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