Ką reiškia E = MC kvadratas?

E = mc kvadratas yra garsiausia fizikos formulė. Jis dažnai vadinamas masinės energijos ekvivalentiškumo teorija. Daugelis žmonių žino, kad Albertas Einšteinas ją sukūrė, tačiau mažai kas žino, ką tai reiškia. Iš esmės Einšteinas sugalvojo materijos ir energijos santykį. Jo genijus suvokė, kad materiją galima paversti energija, o energiją - materija.

Formulėje esantis „E“ reiškia energiją, matuojamą vienetais, vadinamais ergais. „M“ reiškia masę gramais. „C“ yra šviesos greitis, matuojamas centimetrais per sekundę. Kai šviesos greitis padauginamas iš jo paties (kvadratas), tada padauginamas iš masės, rezultatas yra labai didelis skaičius. Tai rodo, kad energija, kaupiama net ir nedideliame masės kiekyje, yra milžiniška.

Vienas iš masės energijos išsiskyrimo būdų yra tą masę sudarančių atomų susiliejimas. Tai atsitinka kartais gamtoje. Pavyzdžiui, žvaigždės viduje du vandenilio atomai gali būti varomi kartu tokiu dideliu greičiu, kad pavieniai jų branduolių protonai susijungtų ir sudarytų helio atomą su dviem protonais. Procesas apie 7 procentus pradinės masės paverčia energija. Tai galima apskaičiuoti pagal formulę E = mc kvadratu. Procesas vadinamas branduolių sinteze. Tai matome žmogaus sukurtuose įtaisuose, tokiuose kaip dalelių greitintuvai ir branduolinės bombos.

Kitas būdas išlaisvinti masės energiją yra tos masės atomų išsiskyrimas. Tai taip pat vyksta natūraliai gamtoje. Pavyzdžiui, uranas yra radioaktyvus elementas. Tai reiškia, kad jis griūva. Jo branduolyje yra 92 protonai. Visi jie yra teigiamai įkrauti ir bando atsitraukti vienas nuo kito. Tai panašu į du magnetus, kurių poliškumas atbaido vienas kitą. Kai urano atomai praranda protonus, jie tampa kitais elementais. Susumavus naujojo branduolio svorį su išmestų protonų svoriu, rezultatas bus šiek tiek lengvesnis už pradinį urano atomą. Prarasta masė virsta energija. Štai kodėl radioaktyvūs elementai išskiria šilumą ir šviesą. Tai vadinama branduolio dalijimusi. Sukurtą energiją taip pat galima apskaičiuoti pagal formulę E = mc kvadratu.

Visatą sudarantys protonai ir elektronai turi „veidrodinio atvaizdo“ pusbrolius, vadinamus antiprotonais ir pozitronais; šios dalelės turi tą pačią masę, bet priešingą elektros krūvį. Įdomu tai, kad kai normali dalelė susiduria su savo antimaterijos dvyniu, jie sunaikina vienas kitą, paversdami visą savo masę energija. Dėl E = mc kvadratu energijos išskyrimas yra didžiulis. Laimei, mūsų visata turi labai mažai antimaterijos, todėl šie susidūrimai yra reti.

Einšteino teorija pakeitė žmonių požiūrį į visatą. Tai sujungė masės ir energijos sampratas, kurios anksčiau buvo laikomos visiškai atskiromis. Einšteinas parodė, kad masę galima paversti energija, o energija - mase. Dabar mes daugiau suprantame, kodėl žvaigždės šviečia, apie juodųjų skylių pobūdį ir visatos sukūrimą dėka E = mc kvadrato. Tamsioji formulės pusė yra jos naudojimas kuriant branduolinius ginklus. Tiesą sakant, pats Einšteinas paragino sukurti pirmąją atominę bombą, kol Amerikos karo priešai negalėjo.