其核心假设为:火球半径R仅依赖于爆炸时间t、释放能量E、无量纲常数C及空气密度ρ。
根据量纲齐次原则(即物理方程中各项量纲必须一致),可推导出能量E与R、t的关系式:E = C·ρ·R⁵/t²其中,C为经验常数(泰勒取值为1),ρ为空气密度(约1.29 kg/m³)。
通过测量爆炸后不同时刻的火球半径R和时间t,代入公式即可估算能量E,再将其转换为TNT当量(1吨TNT爆炸释放能量约4.18410⁹焦耳)。
例如,泰勒根据照片数据估算美国第一颗原子弹的当量约为1.7万吨TNT,与官方公布的1.3-2万吨数据吻合。
二、质能方程法:基于核材料质量的计算根据爱因斯坦质能方程E=MC²,可计算核材料完全裂变时释放的理论能量。
以铀-235为例:理论能量:1kg铀-235完全裂变释放能量约8.210¹³焦耳,折合19617.6吨TNT当量(计算方式:8.210¹³ ÷ 4.18410⁹ 19617.6)。
实际效率:实际爆炸中,核材料无法完全反应。
例如广岛“小男孩”原子弹装载64kg铀-235,但仅约1kg参与裂变,实际当量仅为1.3万吨TNT。
类似地,钚-239的裂变效率也受临界质量、中子反射层等因素影响,实际当量通常低于理论值。
三、两种方法的适用场景量纲分析:适用于已有爆炸现象观测数据(如火球半径、时间)的场景,无需依赖核材料具体参数,但依赖经验常数C的准确性。
质能方程:适用于理论估算核材料潜在能量,但需考虑实际反应效率,结果通常为上限值。
两种方法互补,共同构成原子弹当量估算的科学基础。
对于悬棺葬的产生,有人说,古人施行悬棺葬的用意,是为了"死不落土"。
相反,有人认为悬棺葬正是落土葬习俗的自然发展,具体而言,它与新石器时代的土葬墓有密切关系。
悬棺岩洞墓的出现,实质上是把深入地下的洞室及其棺木抬升到高岩洞的变化。