這是愛因斯坦在他的奇蹟年也就是1905年發現的。愛因斯坦在這一年提出了“狹義相對論”，這個理論有個推論，就是著名的“質能等價理論”E=mc^2，式中c是光速。也就是說質量與能量是等價的。由於光速c十分巨大，光速的平方更是巨大，因此一點少量的質量就能轉化為巨大的能量。原子核在聚變和裂變中會有少量的質量損失，這些損失的質量就變成了巨大的能量。

質能等價理論也就成了原子核武器的基本原理。原子核中的能量非常巨大，它比原子核外邊電子運動能態的能量大的多得多，更比分子間的能量大的多。核外電子能量的變化和能態的躍遷以及分子間的結合能決定了物質的形態和各種化學變化。這些變化涉及的能量在核能面前連小兒科都算不上。

有不少人認為，是愛因斯坦的理論指導了原子彈的發明，開啟了人類的“核時代”。

這其實是一個謠言。下面的這張圖片在網路上廣為流傳，實際上，這是兩張照片合成圍成的。

愛因斯坦並沒有參與到原子彈的研發過程之中，二者之間沒有直接關係。

1905年，愛因斯坦首次提出狹義相對論，並推匯出了質能方式。質能方式揭示了能量和質量是可以轉換的。因為有光速平方的加成，一小點能量的損失，產生的能量都是恐怖的。

根據質能方程E=mc²，1千克質量虧損可以產生9×10的16次方焦耳的能量，這一能量已經相當於1400顆廣島原子彈。

愛因斯坦是搞理論物理的，他提出的相對論是針對牛頓的經典物理學理論。所以，他的理論跟微觀量子世界不搭邊，愛因斯坦也不知道原子核裡蘊含的巨大能量。

直到幾十年後的1938年，德國科學家哈恩和斯特拉斯利用中子轟擊鈾原子核，才第一次觀察到了核裂變導致的鏈式反應現象。但是當時人們都不知道該怎麼解釋這一現象，後來愛因斯坦的理論被拿了過來，完美適用！

從此，人類便開啟了核時代。

直到此時，愛因斯坦才知道：哦，原來我的理論這麼強大！

所以，愛因斯坦也是後知後覺，自己發現瞭如此牛的理論，但他自己都沒想到，這一理論被應用到應用科學之中，竟然會給人類帶來一場天翻地覆的革命。

愛因斯坦的質能公式E=MC^2是怎麼來的？

幾乎人人都聽說過愛因斯坦寫下了著名的E=MC^2，把質量和能量聯絡在了一起，甚至於還拉上了神秘的光速，但是這個公式是怎麼來的，又有什麼意義呢？

我們都知道，愛因斯坦發現了狹義相對論，也知道狹義相對論裡面有一個著名的“鐘慢尺縮”效應，意思就是一個運動的物體，對它而言時間會更慢，尺寸也會縮小。

但是除了“鐘慢尺縮”之外，狹義相對論還有一個很重要的推論，那就是運動的物體會更“重”，也就是質量會更大。而“質增”、“尺縮”、“鐘慢”就是狹義相對論裡面提出的三種特別的現象。

剛剛說到物體變得更重了，這就意味著你想要用同樣的力推動一個不同速度的物體，讓這個物體運動的更快，結果發現因為物體的質量不一樣，所以你把物體提高相同的速度，實際上花費的能量是不一樣的！

這個現象就導致了人們自然而然地問出來一個問題：我用同樣的能量推動一個物體，為什麼物體動能增加的不一樣？那些消失的能量去哪裡了？

下圖是一個很簡略的推導過程，實際上的推導要嚴謹很多，但是從中我們也可以看到質能公式的影子。這個推論是非常偉大的，居然在狹義相對論中找到了質量和能量之間的關係。

愛因斯坦雖然是一個偉大的物理學家，但是他本身不是工程師，核彈之類的東西他本人可能並不是非常擅長。把質能公式運用到核反應中的，並不是愛因斯坦本人，而是另有其人，這個人就是原子彈之母，第一個理論解釋核裂變的瑞典物理學家——莉澤·邁特納。

核裂變最早是由奧托·哈恩於1938年發現的，也就是鈾原子核在被中子撞擊之後分裂為兩個原子核，同時放出巨大的能量。但是這位科學家只是發現了有核裂變這個現象，至於說為什麼，他自己也不清楚。

這個時候一位名叫莉澤·邁特納的女科學家（如下圖所示）看到這種獨特的核反應，並且注意到了核裂變之後的原子核總質量比裂變前的原子核小，忽然靈機一動，想到了愛因斯坦的質能公式。

所以，原子核中蘊藏的巨大能量可能是愛因斯坦本人都沒有預料到的，他只是寫下了質能公式，可能他自己也不知道這個公式到底在現實中有怎樣的體現。

核裂變其實和愛因斯坦沒啥關係

很多人總是會把愛因斯坦和原子彈甚至是氫彈聯絡到一起，甚至還有很多人認為質能方程是製造原子彈的原理。那愛因斯坦到底和原子彈有沒有直接的關係呢？質能方程真的是製造原子彈的原理麼？

實際上，並非如此，如果非要找到愛因斯坦和原子彈之間的關係，那只有兩件事，一個是愛因斯坦在一份支援製造原子彈的請願書上籤了字，以及後來美國把原子彈投到日本本土之後，愛因斯坦極力反對原子彈的製造。也就是說，愛因斯坦從頭至尾就沒有闡述過如何製作原子彈，更沒有參與制作原子彈。甚至因為他是和平主義者，他很反對原子彈。

質能方程也就是E=mc^2，也被叫做質能等價，說的是質量和能量的對應關係。他是愛因斯坦在1905年的時候提出來的。

它實用性非常廣，並不僅僅在原子彈上,還可以運用到任何涉及到能量和質量的場合。所以，它和原子彈的關係僅僅是解釋了原子彈的威力為什麼這麼大。原子彈的爆炸威力和原子的原理本身是兩回事。我們可以再具體一點，質能方程指出的是如果物質的靜止質量發生虧損，這部分虧損的質量可以對應能量，具體可以用E=mc^2來計算，僅此而已。那我請問了，知道這樣的原理，有誰能做出原子彈麼？並不能。

所以，認為質能方程是原子彈的原理這本身是因果倒置了。

原子彈的原理是核裂變，它是較重的原子（這裡指的是原子序數較大的原子），一般是指鈾或鈽發生裂變，裂成相對較輕的原子（這裡指的是原子序數較小的原子）。

上文也提到了，質能方程是1905年提出來的。而核裂變其實是1938年，由莉澤·邁特納、奧托·哈恩及奧托·羅伯特·弗裡施等科學家提出的。也就是說，真正讓科學家瞭解如何製作原子彈是在質能方程被提出後33年才被提出的。

不過，要真的製備原子彈，光靠一次核裂變是不夠的，而是要持續的核裂變，這也被稱為鏈式反應。

具體來說，鏈式反應是這樣的：

當重元素（原子序數大的元素）原子裂變後，釋放出一些自由中子，這些自由中子在發生衰變之前又去撞擊其他原子，進一步引發核裂變，只要核燃料足夠多，就可以源源不斷地引發核裂變反應。

其實上文也提到了，原子彈威力之所以大是因為出現的靜止質量的虧損。比如說：U235發生核裂變的過程，大概就是吸收一箇中子，變成U236的原子核，然後快速裂變成快速運動的兩個元素序數小的原子核，同時釋放出三個中子，伴隨著伽馬射線。

反應前的靜止質量是要大於反應後的靜止質量，把虧損的靜止質量乘以c^2（E=mc^2），我們就可以知道，原子彈反應過程中釋放出來的能量。所以，原子彈的威力如此巨大，就在於反應前後的靜止質量有虧損，而對應的能量是靜止質量乘以c^2，這裡的c指的是光速，取值近似3*10^8m/s，再開放就是9*10^16，因此，即使是微小的靜止質量的缺失，都會帶來巨大的能量。

最後，我們來總結一下，愛因斯坦的質能方程其實是1905年提出來的，愛因斯坦只是統一了質量和能量，我們並沒有辦法從質能方程中得出原子彈的原理，因此，愛因斯坦提出原子彈的原理。而原子彈的原理其實是核裂變，這是1938年才由科學家們提出來的，原子彈之所以威力這麼大，其實就在於反應前後有靜止質量的虧損，釋放出來的能量對應的是靜止質量乘以光速的平方，而光速近似為3*10^8m/s，因此，釋放的能量才會如此巨大。

敲黑板，愛因斯坦在寫下質能方程的時刻並不知道原子核內部蘊含有巨大能量，也沒有想到這個方程30多年後可以用來計算核反應釋放能量的大小。

圖釋：中國第一顆原子彈爆炸現場

愛因斯坦質能方程的提出和發現核裂變現象的時間軸是這樣的。

在1905年之前，物理學中公認的大神是牛頓，整個物理學的架構都是在牛頓力學的基礎上發展起來的，1905年開始，愛因斯坦連續發表幾篇重量級論文，其中就包括提出狹義相對論的《論動體的電動力學》，論文中愛因斯坦第一次將能量和質量兩個不同的概念聯絡到了一起，中間用了物理學中非常嚴苛的“=”，這就是質能方程E=mc²，這在經典力學中是不可想象的，因為在此之前等式兩邊是兩個獨立的概念。

狹義相對論最初並沒有獲得別人的認同，尤其是提出光速在任何慣性參考系中都是不變的，這個理論根本無法接收，但是狹義相對論確實解釋了一些經典物理無法解釋的問題，如一些電磁現象，後來才逐步被物理學界認可，這是後話。

發現核裂變的1938年事情，著名物理學家哈恩和女核物理學家邁特納共同發現了這一現象，發現過程也是無意的，實驗的本來目的是用中子轟擊鈾原子核得到質量數更大的原子核，但是實驗總是失敗，得不到比鈾原子更重的原子，出現了一些比鈾更小的原子，當時並不知道原因，後來邁特納才提出了核裂變的概念。

圖釋：晚年的邁特納和哈恩

最後，愛因斯坦質能方程其實無法深入解釋核裂變釋能的過程，僅能對此過程放出能量作出初步解釋，而無法進行機理性的解釋。

眾所周知，愛因斯坦知道最重要的能量方式是公式的推斷，能量是愛因斯坦科學理論中一個非常特殊的領域。由於小顆粒具有不同的能量，許多學者總結了基於數千個實驗的通用公式，因此被廣泛使用在推斷核能方面。愛因斯坦是一個耐心和創新的人，他根據這些公式使用自己的假設。

透過長期計算和公式應用，愛因斯坦推斷出一組他自己的物體質量和能量。他們之間的關係進一步證明並發表了核心中存在巨大能量的結論。有必要知道，許多學者已經研究了原子核中的能量，但只有愛因斯坦的理論已經傳下來，這足以說明他的理論和先進思想的成功。

另一方面，愛因斯坦依賴於推理未來發展的能力，原子彈的巨大破壞力來自核分裂所釋放的力量。這種力量有多大，愛因斯坦的理論解釋了這個問題，在光速和外界物理條件的情況下，他狹義理論證明了粒子世界中存在物質的潛力！而那時，科學技術水平無法完全製造原子核。因此愛因斯坦只能透過理論研究和計算，證明來驗證巨大的核能。

如今隨著人類物理學的研究和發展，核裂解帶來的能量是無限的。這種核能在當時的科學發展過程中預測，只有愛因斯坦才會如此肯定，總而言之，愛因斯坦的成就不容忽視！

是核工業的發展告訴他的，是居里夫人等化學物理等科學家告訴他的。試想，要是原子彈在愛因斯坦的最後一天都沒有爆炸，他會說他那個公式是代表核能的公式嗎？

他的理論是萬能的，反正也不按常規不依規則，是否違反經典理論的定律也不重要，他說是什麼就是什麼！懂了吧！

用經典力學也可以算出來，假設太陽質量全部變成光，也就是光速，那麼全部轉化為動能1/2mv*v+1/2mv*v=mv*v