原子弹是怎么来的？《张朝阳的物理课》探讨质量与能量的关系

原子弹是怎么来的？《张朝阳的物理课》探讨质量与能量的关系靳云鹏 质能公式“E=mc²”如何得来？爱因斯坦“制造”了原子弹？12月19日12时，《张朝阳的物理课》第十三期开播。搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇搜狐视频直播间，复习了“尺缩钟

靳云鹏

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质能公式“E=mc²”如何得来？爱因斯坦“制造”了原子弹？12月19日12时，《张朝阳的物理课》第十三期开播。搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇搜狐视频直播间，复习了“尺缩钟慢”效应，推导洛伦兹变换公式。并在爱因斯坦“狭义相对论”框架内，探讨质量和速度、质量和能量的关系，推导出“E=mc²”公式。

“E=mc²”如何得来？ 爱因斯坦“制造”了原子弹？

“今天是狭义相对论的第二讲。”张朝阳先处理了上一节课留下的“思考题”：时间会膨胀，长度会收缩。

他假定双胞胎兄弟中，一位上了飞船，一位留在地面。旅行者认为飞行时间为10年，但返回地面后，发现兄弟已经度过了15年。所以，相对论的时间变慢指的是不同参考系之间的时间流逝不同。

张朝阳再次介绍了“长度收缩”。假定测量一个物体的长度，在静止的情况下，只需要知道点到点的距离。但在某一个运动的参考系中，如果这个物体沿运动方向放置，且相对于此参考系静止，那就比在静止状态下的物体短一些。这种情况被叫做长度收缩效应。

“尺缩钟慢”是狭义相对论最普遍的结论，洛伦兹变换正是定量描述这两种效应的数学公式。张朝阳画出两个惯性坐标系S系和S'系，推导出洛伦兹变换关系式。而爱因斯坦的狭义相对论，其核心方程式就是洛伦兹变换。

（张朝阳通过质能关系，讲解太阳上的核聚变）

张朝阳根据洛伦兹变换关系式，讲解了质量和速度的关系，以及质量和能量的关系，推导出著名的质能公式：E=mc²。它能解释原子失去极少的质量，为何能释放如此巨大的能量。此后的科学家们，通过大量实验，发现了铀235和核裂变现象，证实了这个公式的正确性。

张朝阳解释道，铀235是铀元素里中子数为143的放射性同位素。天然矿石中含有铀的多种同位素，其中铀235含量只有0.7%，经过铀浓缩后，丰度大于90%的称为武器级高浓缩铀，主要用于制造核武器。

由此，张朝阳引申出一则小故事。美国将两颗原子弹投放在日本广岛和长崎，爆炸地区死伤惨重，爱因斯坦因此遭受骂名。但事实是，爱因斯坦只是在理论上论证了质量和能量之间的关系，未参与原子弹实际的研制工作。“围绕这个公式还有很多故事，包括减速剂等，一切都是物理。理论物理告诉你能量是这样的，后来完全被证明。下一讲会介绍公式相关的一些应用。”

搜狐视频发力知识直播 不仅传播知识更训练科学素养

自11月5日至今，《张朝阳的物理课》已直播十三期。在第一、二课中，张朝阳科普了“力”和“速度”，算出马斯克的飞船和中国空间站每日绕地飞行圈数；第三、四课的内容则和“振动”相关，科普了可见光的基本知识，解释了早中晚的太阳颜色为何不一样，以及蓝色天空的秘密；第五、六课引发了关于音速和温度的大讨论；第七、八、九期则重温经典力学的两朵乌云，带领网友触摸量子力学；第十、十一课则重点回顾黑体辐射曲线及其应用，试图重回137亿年前的宇宙；第十二、十三期则尝试进入爱因斯坦的思想世界，推导出著名的公式“E=mc²”。

观察生活现象+解释背后原理+推导演算公式，结合十二期物理课可以看出，《张朝阳的物理课》是从日常现象引入，帮助网友理解现象，提升兴趣，再“透过现象看本质”，解释知识点，推演过程，反过来解决生活中的问题。

“物理是算出来的，玄乎其玄的科幻概念和实证有区别。”张朝阳认为学习物理并不轻松，但每个人不要觉得可能学不会而不去学，恰恰相反，聪明在于过程，看起来枯燥的物理知识，经过分解后再理解，不比生活中的其他事更困难。张朝阳鼓励网友打破思维的边界，科学学习，希望每个人对这个世界，充满更多的好奇心与勇气。

显然，《张朝阳的物理课》不仅仅是知识的传播，更在于对知识获得过程的数学推演，把解决问题的方法教给用户，而不是直接给答案。这样做，还能训练和提升用户的科学素养，更迭个人知识和认知水准。这些正是课程价值所在，也是搜狐视频知识直播与众不同的特色之一。

观看直播的网友还发现，通过“直播小白板”，可直观了解学习重点。另有“课代表”将课堂笔记，发布在搜狐新闻客户端“关注流”上，方便查漏补缺。而笔记内容的可追溯性和可分享性，也大大释放了搜狐视频的内容活力和传播价值。

在后续课程中，张朝阳还将进一步解释生活中常见的物理现象。通过网友最熟悉的话题，深入浅出，解释现象，探寻物质世界的原理。达到专业人士认可，普通人能听懂的效果，并借此激发科学学习的热潮。该课程于每周周五、周日12时在搜狐视频直播。

除《张朝阳的物理课》外，搜狐视频也邀请多位通识教育播主，科普知识，传递价值。北京交通大学理学院教师陈征博士玩起了“奇趣的科学实验”，走进“光的波粒二象性”；康奈尔大学物理化学博士包坤，化身“包大人玩科学”，教普通人看懂2021年诺贝尔奖；还有天体物理博士刘博洋科普“日全食是怎么产生的”等。未来，还将有更多知识播主入驻，一起玩转科学。

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