Conţinut
E = mc pătrat este cea mai cunoscută formulă din fizică. Este adesea denumită teoria echivalenței energetice în masă. Majoritatea oamenilor știu că Albert Einstein a dezvoltat-o, dar puțini au habar ce înseamnă. În esență, Einstein a creat o relație între materie și energie. Geniul său își dădea seama că materia poate fi transformată în energie și energie în materie.
Identificare
„E” din formulă înseamnă energie, măsurată în unități numite ergs. „M” reprezintă masa în grame. „C” este viteza luminii măsurată în centimetri pe secundă. Când viteza luminii se înmulțește de la sine (pătrată), apoi se înmulțește cu masa, rezultatul este un număr foarte mare. Arată că energia stocată chiar și într-o cantitate mică de masă este enormă.
Fuziune
O modalitate de eliberare a energiei din masă este ca atomii care alcătuiesc acea masă să fuzioneze împreună. Acest lucru se întâmplă uneori în natură. De exemplu, în cadrul unei stele, doi atomi de hidrogen pot fi propulsați împreună la o viteză atât de mare încât singurii protoni din nucleele lor se contopește pentru a forma un atom de heliu cu doi protoni. Procesul transformă aproximativ 7 la sută din masa originală în energie. Aceasta poate fi calculată cu formula E = mc pătrat. Procesul se numește fuziune nucleară. O vedem în dispozitive create de om precum acceleratoare de particule și bombe nucleare.
Fisiune
Un alt mod de eliberare a energiei în masă este ca atomii din acea masă să se despartă. Acest lucru apare, de asemenea, în natură. De exemplu, uraniul este un element radioactiv. Asta înseamnă că se destramă. În nucleul său există 92 de protoni. Toate sunt încărcate pozitiv și încearcă să se îndepărteze unul de celălalt. Acest lucru este similar cu doi magneți cu aceeași polaritate care se resping reciproc. Când atomii de uraniu pierd protonii devin alte elemente. Când adăugați greutatea noului nucleu cu cea a protonilor expulzați, rezultatul este puțin mai ușor decât atomul original de uraniu. Masa pierdută este transformată în energie. Acesta este motivul pentru care elementele radioactive eliberează căldură și lumină. Aceasta se numește fisiune nucleară. Energia creată poate fi calculată și cu formula E = mc pătrat.
Materie și Antimaterie
Protonii și electronii care alcătuiesc universul sunt veri „imagine în oglindă” numiți antiprotoni și pozitroni; aceste particule au aceeași masă, dar opusă sarcină electrică. Interesant este că, atunci când o particulă normală se ciocnește cu gemenul său antimaterie, acestea se șterg reciproc, transformând toată masa lor în energie. Din cauza E = mc pătrat, eliberarea de energie este enormă. Din fericire, universul nostru are foarte puține antimaterii, ceea ce face ca aceste coliziuni să fie rare.
Istorie
Teoria Einsteins a revoluționat modul în care ființele umane priveau universul. S-a alăturat noțiunilor de masă și energie, care anterior se credea a fi complet separate. Einstein a arătat că masa poate fi transformată în energie și energia poate deveni masă. Înțelegem acum mai multe despre motivul pentru care stelele strălucesc, natura găurilor negre și crearea universului datorită E = mc pătrat. Partea întunecată a formulei este utilizarea acesteia în dezvoltarea armelor nucleare. De fapt, chiar Einstein a fost cel care a cerut dezvoltarea primei bombe atomice înainte ca inamicii din timpul războiului din America să poată.