Sisu
E = mc ruut on füüsika kuulsaim valem. Seda nimetatakse sageli massilise energia ekvivalentsuse teooriaks. Enamik inimesi teab, et Albert Einstein töötas selle välja, kuid vähestel on aimugi, mida see tähendab. Põhimõtteliselt tuli Einstein välja mateeria ja energia suhtega. Tema geenius mõistis, et mateeria saab muuta energiaks ja energia mateeriaks.
Identifitseerimine
"E" valemis tähistab energiat, mõõdetuna ühikutes, mida nimetatakse ergideks. "M" tähistab massi grammides. "C" on valguse kiirus, mõõdetuna sentimeetrites sekundis. Kui valguse kiirus korrutatakse iseenesest (ruudus) ja korrutatakse massiga, on tulemuseks väga suur arv. See näitab, et isegi väikeses koguses massi on salvestatud energia tohutult.
Fusioon
Üks massimassi energia vabanemise viis on aatomite moodustamiseks, mis moodustavad selle massi. Looduses juhtub seda mõnikord. Näiteks tähe sees saab kahte vesinikuaatomit liikuda koos nii suure kiirusega, et nende tuumades asuvad üksikud prootonid sulanduvad kokku, moodustades kahe prootoniga heeliumi aatomi. Protsess muudab umbes 7 protsenti algsest massist energiaks. Seda saab arvutada valemiga E = mc ruudus. Protsessi nimetatakse tuumasünteesiks. Me näeme seda inimese loodud seadmetes nagu osakeste kiirendid ja tuumapommid.
Lõhustumine
Teine massimassi energia vabanemise viis on selle massi aatomite eraldumine. See leiab aset ka looduses. Näiteks uraan on radioaktiivne element. See tähendab, et see laguneb. Selle tuumas on 92 prootonit. Kõik nad on positiivselt laetud ja üritavad üksteisest eemale saada. See sarnaneb kahe sama polaarsusega magnetiga, mis üksteist tõrjuvad. Kui uraani aatomid kaotavad prootonid, muutuvad need muudeks elementideks. Kui liita uue tuuma mass väljutatud prootonitega, on tulemus pisut kergem kui algsel uraani aatomil. Kaotatud mass muudetakse energiaks. Seetõttu eraldavad radioaktiivsed elemendid soojust ja valgust. Seda nimetatakse tuuma lõhustumiseks. Loodud energiat saab arvutada ka valemiga E = mc ruudus.
Matter ja antimaterjal
Universumi moodustavatel prootonitel ja elektronidel on "peegelpildi" nõod, mida nimetatakse antiprotoonideks ja positroniteks; nendel osakestel on sama mass, kuid vastupidine elektrilaeng. Huvitav on see, et kui tavaline osake põrkub kokku oma antimaterjalise kaksikuga, pühivad nad üksteise välja, muutes kogu oma energia energiaks. Kuna ruut E = mc, on energia eraldumine tohutu. Õnneks on meie universumis antimaterjali väga vähe, muutes need kokkupõrked haruldasteks.
Ajalugu
Einsteini teooria muutis revolutsiooni viisil, kuidas inimesed universumit vaatasid. See liitus massi ja energia mõistetega, mida varem arvati olevat täiesti eraldi. Einstein näitas, et massi saab muuta energiaks ja energia võib muutuda massiks. Nüüd mõistame rohkem, miks tähed säravad, mustade aukude olemus ja universumi loomine tänu E = mc ruudule. Valemi tume külg on selle kasutamine tuumarelvade väljatöötamisel. Tegelikult oli Einstein ise see, kes õhutas esimese aatomipommi väljatöötamist enne, kui Ameerika sõjaaja vaenlased seda teha suutsid.