Ce înseamnă E = MC Squared?

E = mc pătrat este cea mai faimoasă formulă din fizică. Este denumită adesea Teoria echivalenței energiei de masă. Majoritatea oamenilor știu că Albert Einstein a dezvoltat-o, dar puțini au idee ce înseamnă. În esență, Einstein a venit cu o relație între materie și energie. Geniul său își dădea seama că materia poate fi transformată în energie și energia în materie.

„E” din formulă înseamnă energie, măsurată în unități numite erg. „M” reprezintă masa în grame. „C” este viteza luminii măsurată în centimetri pe secundă. Când viteza luminii este înmulțită cu ea însăși (pătrată), apoi înmulțită cu masa, rezultatul este un număr foarte mare. Arată că energia stocată chiar și într-o cantitate mică de masă este enormă.

O modalitate de a elibera energia în masă este ca atomii care alcătuiesc acea masă să se contopească. Acest lucru se întâmplă uneori în natură. De exemplu, în interiorul unei stele, doi atomi de hidrogen pot fi propulsați la o viteză atât de mare încât singurii protoni din nucleele lor se fuzionează împreună pentru a forma un atom de heliu cu doi protoni. Procesul transformă aproximativ 7% din masa inițială în energie. Acest lucru poate fi calculat cu formula E = mc pătrat. Procesul se numește fuziune nucleară. O vedem în dispozitivele create de om, cum ar fi acceleratoarele de particule și bombele nucleare.

O altă modalitate de eliberare a energiei în masă este separarea atomilor din această masă. Acest lucru apare și în mod natural în natură. De exemplu, uraniul este un element radioactiv. Asta înseamnă că se destramă. Există 92 de protoni în nucleul său. Toți sunt încărcați 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 protoni devin alte elemente. Când adăugați greutatea noului nucleu cu cea a protonilor expulzați, rezultatul este ușor 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.

Protonii și electronii care alcătuiesc universul au veri „imagine oglindă” numiți antiprotoni și pozitroni; aceste particule au aceeași masă, dar opusă sarcinii electrice. Interesant este faptul că, atunci când o particulă normală se ciocnește cu antimateria sa, acestea se șterg reciproc, transformându-și toată masa în energie. Datorită E = mc pătrat, eliberarea de energie este enormă. Din fericire, universul nostru are foarte puțină antimaterie, făcând rare aceste coliziuni.

Teoria lui Einstein a revoluționat modul în care ființele umane priveau universul. S-a alăturat noțiunilor de masă și energie, despre care anterior se credea că sunt complet separate. Einstein a arătat că masa poate fi transformată în energie și energia poate deveni masă. Acum înțelegem mai multe despre de ce strălucesc stelele, natura găurilor negre și crearea universului datorită E = mc pătrat. Latura întunecată a formulei este utilizarea sa în dezvoltarea armelor nucleare. De fapt, însuși Einstein a fost cel care a îndemnat la dezvoltarea primei bombe atomice înainte ca dușmanii americani de război să poată.