რას წარმოადგენს E = MC კვადრატი?

E = mc კვადრატში არის ყველაზე ცნობილი ფორმულა ფიზიკაში. მას ხშირად მოიხსენიებენ როგორც მასობრივი ენერგიის ეკვივალენტობის თეორიას. ადამიანების უმეტესობამ იცის, რომ ალბერტ აინშტაინმა ის შექმნა, მაგრამ ცოტამ თუ იცის თუ რას ნიშნავს ეს. არსებითად, აინშტაინმა შექმნა ურთიერთობა მატერიასა და ენერგიას შორის. მისი გენიოსი ხვდებოდა, რომ მატერია შეიძლება გადაიქცეს ენერგიად და ენერგია - მატერიად.

ფორმულაში "E" დგას ენერგიისთვის, გაზომულია ერთეულებით, რომელსაც ერგებს უწოდებენ. "მ" წარმოადგენს მასას გრამებში. "გ" არის სინათლის სიჩქარე, რომელიც იზომება წამში სანტიმეტრებით. როდესაც სინათლის სიჩქარე გამრავლებულია თავისზე (კვადრატში) შემდეგ გამრავლებულია მასაზე, შედეგი არის ძალიან დიდი რიცხვი. ეს გვიჩვენებს, რომ მცირე მასაშიც კი შენახული ენერგია უზარმაზარია.

მასაში გამოყოფილი ენერგიის გამოყოფის ერთ-ერთი გზაა ატომები, რომლებიც ქმნიან ამ მასას, ერთმანეთთან შერწყმა. ეს ზოგჯერ ბუნებაში ხდება. მაგალითად, ვარსკვლავის შიგნით, წყალბადის ორი ატომი შეიძლება იმდენად დიდი სიჩქარით აიძულონ ერთმანეთთან, რომ ერთ ბირთვში მყოფი ცალკეული პროტონები გაერთიანდეს და ჰელიუმის ატომი შექმნას ორი პროტონით. პროცესი თავდაპირველი მასის დაახლოებით 7 პროცენტს ენერგიად აქცევს. ამის გამოთვლა შესაძლებელია ფორმულით E = mc კვადრატში. პროცესს ბირთვული შერწყმა ეწოდება. ჩვენ ამას ვხედავთ ადამიანის მიერ შექმნილ მოწყობილობებში, როგორიცაა ნაწილაკების ამაჩქარებლები და ბირთვული ბომბები.

მასაში გამოყოფილი ენერგიის კიდევ ერთი გზაა ამ მასის ატომების დანაწევრება. ეს ასევე ბუნებრივად ხდება ბუნებაში. მაგალითად, ურანი არის რადიოაქტიური ელემენტი. ეს ნიშნავს, რომ ის ინგრევა. მის ბირთვში 92 პროტონია. ყველა დადებითად დამუხტულია და ცდილობს დაშორდეს ერთმანეთს. ეს მსგავსია ორი მაგნიტისა, რომელთაც იგივე პოლარობა აქვთ ერთმანეთის მოგერიება. როდესაც ურანის ატომები კარგავენ პროტონებს, ისინი სხვა ელემენტებად იქცევიან. როდესაც ახალი ბირთვის წონას დაუმატებთ განდევნილი პროტონის წონას, შედეგი ოდნავ მსუბუქია ვიდრე თავდაპირველი ურანის ატომი. დაკარგული მასა ენერგიად გადაიქცევა. ამიტომ რადიოაქტიური ელემენტები სითბოს და სინათლეს გამოყოფენ. ამას ბირთვული განხეთქილება ეწოდება. შექმნილი ენერგია ასევე შეიძლება გამოითვალოს ფორმულით E = mc კვადრატში.

პროტონებსა და ელექტრონებს, რომლებიც ქმნიან სამყაროს, აქვთ "სარკისებური გამოსახულება" ბიძაშვილები, რომლებსაც ანტიპროტონები და პოზიტრონები ეწოდება; ამ ნაწილაკებს აქვთ იგივე მასა, მაგრამ საპირისპირო ელექტრული მუხტი. საინტერესოა, რომ როდესაც ნორმალური ნაწილაკი ეწინააღმდეგება თავის ანტიმატერიულ ტყუპს, ისინი ერთმანეთს იშორებენ და მთელ მასას ენერგიად აქცევენ. E = mc კვადრატის გამო, ენერგიის გამოყოფა უზარმაზარია. საბედნიეროდ, ჩვენს სამყაროს ძალიან მცირე ანტიმატერია აქვს, რის გამოც ეს შეჯახებები იშვიათია.

აინშტაინის თეორიამ რევოლუცია მოახდინა სამყაროში ადამიანის ხედვაში. იგი შეუერთდა მასისა და ენერგიის ცნებებს, რომლებიც ადრე სრულიად ცალკე იყო მიჩნეული. აინშტაინმა აჩვენა, რომ მასა შეიძლება გადაიქცეს ენერგიად და ენერგია გახდეს მასა. ჩვენ ახლა უფრო მეტი გვესმის იმის შესახებ, თუ რატომ ბრწყინავენ ვარსკვლავები, შავი ხვრელების ბუნება და სამყაროს შექმნა E = mc კვადრატში. ფორმულის ბნელი მხარეა მისი გამოყენება ბირთვული იარაღის განვითარებაში. სინამდვილეში, სწორედ აინშტაინმა მოითხოვა პირველი ატომური ბომბის შემუშავება მანამ, სანამ ამერიკის ომის დროინდელი მტრები შეძლებდნენ.