粉笔的成分(吃粉笔对人的危害有什么)

2022-08-22 04:20:11 发布:网友投稿
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粉笔的成分(吃粉笔对人有什么危害)

既然E=mc:那么一个粉笔头,就能烧开够人类喝百年的水?

原来的2021-03-29 18:57公式是科学史上最伟大的发明之一,但它是从狭义相对论中推导出来的,爱因斯坦被误解为原子弹和氢弹的创始人!

但事实上,爱因斯坦和核武器只有半毛钱的关系。只是写给罗斯福的一封信,建议美国尽快制造核弹,并签上了他的名字。至于核裂变的发明,临界质量、中子反射等原子弹的理论和实际生产与爱因斯坦无关。

能量公式是怎么来的?

1905年被称为爱因斯坦奇迹年。这一年,爱因斯坦发表了五篇论文,每篇都是拔尖的,但我们最关心的是其中两篇。第一部是1905年9月26日出版的《论运动物体的电动力学》(6月30日发出)。这就是所谓的狭义相对论。11月21日,物体的惯性和它所包含的能量有关吗?已发布(9月27日发送)。

两者都是诺贝尔奖级别的论文,不到三个月后,文中提出的观点全部被推翻,尤其是第二篇,只有短短几页。虽然是《论运动物体的电动力学》的扩展,但提出了E=mc,质量=能量?这种观点是颠覆性的,但当你接受狭义相对论时,你将不得不接受同时摧毁三种观点的结论。推导过程如下:

质能等效方程的推导过程

然而,爱因斯坦在当年的论文中并没有很清楚地解释C的起源,所以仍然存在争议。但事实证明爱因斯坦没有错。可能他觉得太简短省略了,但是E=mc还是有一个比较容易理解的推导过程。

Jim Baggott的Quantum 空介绍了另一个质能方程的推导过程,但他使用了黑洞和史瓦西半径的概念,这是广义相对论的新概念。当然,我们忽略了这个问题,可以理解!

条件:如果质量为m的物体在引力场中的总能量等于动能+势能,那么如果物体在引力场中达到最大能量,必然达到史瓦西半径的光速,那么系统的总能量为:

E=E动态+E电位=mv /2+ GmM/R

施瓦茨半径的计算公式是:

R=2GM/C

将此公式代入上式如下:

E=mv /2+ GmMC/2GM=mv /2+mc/2

当物体m的质量到达史瓦西半径位置时,速度达到光速,动能公式中的V可以用C代替,这样就得到:E=mc。

这个演绎过程简短而暴力。当然一个物体不可能达到光速,所以只是一个理论值。现实中有可能实现真正的E=mc,也只有在BIGBANG的时间条件下才能达到。在实验室里,它已经接近这个条件,大约是宇宙诞生时的10-12,距离大爆炸诞生时的10^-43S还有很长的路要走。

E=mc是否意味着一切都可以转化为能量?

能量等效公式准确地告诉我们,任何东西都可以转化为能量,或者能量可以转化为质量。在核裂变和核聚变中已经证明了质量可以转化为能量,在实验室中,质量和能量的相互转化已经接近,但在实践中绝对不可能使用!

夸克胶子等离子体

什么是裂变和聚变?

顾名思义,裂变就是重核裂变。例如铀-235裂变称为氪-92和钡-141。它也会释放出几个中子,损失一点质量,这个损失的质量也转化出巨大的能量。

虽然聚变的过程是相反的,但原子核的同一个结合会引起质量缺陷。比如现在试图突破的氘氚变成氦4和氦4,也会释放能量,但是一个重原子核裂变的能量只有两个氘氚原子核聚变的1/8左右。

其实选择氘和氚是因为它们适合元素的组合,这可能是通过人类的努力实现的,但是元素“全部”聚变的条件可以在恒星的内核实现,从氢(氘和氚都是氢同位素)到铁可以一路聚变,然后元素的组合需要接收能量,所以不可能聚变,但是可以利用超新星爆发的能量不断合成重元素。

太阳中正在发生的聚变

所以理论上,只要铁之前的任何元素都不反感过高的条件,就可以聚合成更重的元素来获得能量或者需要的元素。简单来说,只要技术够,任何元素都可以人工制作。

白垩的重要成分是碳酸钙(石灰石)和硫酸钙(石膏),重要成分是钙-碳-氧或钙-硫-氢-氧。氢的聚变要求比太阳低,但氧的聚变要求即使是太阳也达不到,而硫和钙更不正常。氢气后的过程会越来越不正常:

氦-4 →铍-8 →碳-12 →氧-16 →氖-20 →镁-24 →硅-28 →硫-32 →氩-36 →钙-40 →钛-44 →铬-48 →铁-52 →镍-56

一根粉笔大约20g,如果按照聚变的近似能量比计算,会发生0.14g的质量缺陷,大约可以发生58576万焦耳的能量,大约可以烧开35581.47吨水。看起来不错,能煮3.5万吨,每人每天至少喝1升水,所以现在77亿人会喝770万吨(每天)。一口都没有。

如果20克质量完全转化为能量,有多少能量?大约是1,673,600,000,000,000焦耳,可以沸腾大约5,083,067.57吨。每个人都可以存一点喝,差不多够一天(每人每天660毫升)。估计应该是能喝的最低水量。似乎都无法转化成能量!

有没有可能把一切都转化成能量?

如上所述,铁之前的任何元素都可以被聚变,也就是完成了质能转换,但其实所谓的聚变只是完成了一部分质能转换,比如损耗部分的质量,而且条件极其反常!

但是宇宙在一开始就到来了。此时的宇宙完全没有质量,只有能量,大爆炸开始时还是只是一团能量,直到夸克和胶子出现形成重子。此时宇宙诞生约10-12秒,由RHIC加速器加速的金原子碰撞形成的夸克和胶子等离子体接近这种情况。这应该是人类最接近造物主的时刻,但质能转换是否已经完成还有待讨论。

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