E = mc на квадрат е най-известната формула във физиката. Често се споменава като Теория на еквивалентността на масовата енергия. Повечето хора знаят, че Алберт Айнщайн го е разработил, но малцина имат представа какво означава това. По същество Айнщайн излезе с връзка между материята и енергията. Неговият гений осъзнаваше, че материята може да се превърне в енергия, а енергията в материя.
Идентификация
„E“ във формулата означава енергия, измерена в единици, наречени ерг. "М" представлява масата в грамове. "С" е скоростта на светлината, измерена в сантиметри в секунда. Когато скоростта на светлината се умножи по себе си (на квадрат), след това се умножи по масата, резултатът е много голям брой. Това показва, че енергията, съхранявана дори в малко количество маса, е огромна.
Сливане
Един от начините за освобождаване на енергията в масата е атомите, които изграждат тази маса, да се слеят. Това се случва понякога в природата. Например, в рамките на звезда, два атома водород могат да бъдат движени заедно с такава голяма скорост, че единичните протони в техните ядра се сливат, образувайки хелиев атом с два протона. Процесът превръща около 7 процента от първоначалната маса в енергия. Това може да се изчисли с формулата E = mc на квадрат. Процесът се нарича ядрен синтез. Виждаме го в изкуствени устройства като ускорители на частици и ядрени бомби.
Деление
Друг начин за освобождаване на енергията в масата е атомите в тази маса да се отделят. Това също се среща естествено в природата. Например уранът е радиоактивен елемент. Това означава, че се разпада. В ядрото му има 92 протона. Всички те са заредени положително и се опитват да избягат един от друг. Това е подобно на два магнита с еднаква полярност, които се отблъскват. Когато атомите на урана загубят протони, те се превръщат в други елементи. Когато съберете теглото на новото ядро с това на изхвърлените протони, резултатът е малко по-лек от оригиналния уран атом. Изгубената маса се превръща в енергия. Ето защо радиоактивните елементи отделят топлина и светлина. Това се нарича ядрено делене. Създадената енергия може да се изчисли и с формулата E = mc на квадрат.
Материя и антиматерия
Протоните и електроните, които изграждат Вселената, имат братовчеди с „огледален образ“, наречени антипротони и позитрони; тези частици имат еднаква маса, но противоположен електрически заряд. Интересното е, че когато нормална частица се сблъска с близнака си антиматерия, те се изтриват, превръщайки цялата си маса в енергия. Поради E = mc на квадрат, освобождаването на енергия е огромно. За щастие нашата Вселена има много малко антиматерия, което прави тези сблъсъци редки.
История
Теорията на Айнщайн революционизира начина, по който хората гледат на Вселената. Той се присъедини към понятията маса и енергия, за които преди се смяташе, че са напълно отделни. Айнщайн показа, че масата може да се превърне в енергия и енергията да се превърне в маса. Сега разбираме повече за това защо звездите блестят, природата на черните дупки и създаването на Вселената благодарение на E = mc на квадрат. Тъмната страна на формулата е нейното използване при разработването на ядрени оръжия. Всъщност самият Айнщайн призова за разработването на първата атомна бомба преди американските военни врагове да успеят.