เนื้อหา
E = mc squared เป็นสูตรที่โด่งดังที่สุดในวิชาฟิสิกส์ มันมักถูกเรียกว่าทฤษฎีแห่งความเท่าเทียมกันของพลังงานมวลชน คนส่วนใหญ่รู้ว่า Albert Einstein พัฒนามันขึ้นมา แต่มีน้อยคนที่มีความคิดว่ามันหมายถึงอะไร โดยพื้นฐานแล้วไอน์สไตน์มีความสัมพันธ์ระหว่างสสารและพลังงาน อัจฉริยะของเขาได้ตระหนักว่าสสารสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานและพลังงานเป็นสสารได้
บัตรประจำตัว
"E" ในสูตรหมายถึงพลังงานวัดเป็นหน่วยเรียกว่า ergs "m" หมายถึงมวลเป็นกรัม "c" คือความเร็วของแสงที่วัดได้ในหน่วยเซนติเมตรต่อวินาที เมื่อความเร็วของแสงถูกคูณด้วยตัวเอง (กำลังสอง) แล้วคูณด้วยมวลผลลัพธ์จะมีจำนวนมาก มันแสดงให้เห็นว่าพลังงานที่เก็บไว้ในมวลแม้แต่น้อยก็มีมหาศาล
การผสม
วิธีหนึ่งที่พลังงานในมวลที่จะปลดปล่อยคืออะตอมที่ประกอบเป็นมวลนั้นเพื่อหลอมรวมเข้าด้วยกัน บางครั้งสิ่งนี้เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ยกตัวอย่างเช่นดาวฤกษ์สามารถขับเคลื่อนไฮโดรเจนสองอะตอมด้วยกันด้วยความเร็วสูงจนโปรตอนเดี่ยวในนิวเคลียสของพวกมันรวมตัวกันกลายเป็นอะตอมฮีเลียมที่มีสองโปรตอน กระบวนการนี้เปลี่ยนเป็นพลังงานประมาณ 7 เปอร์เซ็นต์ของมวลดั้งเดิม สามารถคำนวณได้ด้วยสูตร E = mc กำลังสอง กระบวนการนี้เรียกว่าฟิวชั่นนิวเคลียร์ เราเห็นมันในอุปกรณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นเช่นเครื่องเร่งอนุภาคและระเบิดนิวเคลียร์
การแยก
อีกวิธีสำหรับพลังงานในมวลที่จะถูกปล่อยออกมาก็คืออะตอมที่อยู่ในมวลนั้นจะแยกตัวออกมา สิ่งนี้ยังเกิดขึ้นตามธรรมชาติในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่นยูเรเนียมเป็นธาตุกัมมันตรังสี นั่นหมายความว่ามันกำลังแตกสลาย นิวเคลียสมี 92 โปรตอน พวกเขาทั้งหมดจะถูกเรียกเก็บเงินในเชิงบวกและพยายามที่จะหนีจากกัน มันคล้ายกับแม่เหล็กสองอันที่มีขั้วเดียวกันซึ่งจะต้านทานซึ่งกันและกัน เมื่ออะตอมยูเรเนียมสูญเสียโปรตอนพวกมันจะกลายเป็นองค์ประกอบอื่น เมื่อคุณเพิ่มน้ำหนักของนิวเคลียสใหม่ด้วยโปรตอนที่ถูกปล่อยออกผลลัพธ์จะเบากว่าอะตอมยูเรเนียมเดิมเล็กน้อย มวลที่หายไปกลายเป็นพลังงาน นี่คือเหตุผลที่องค์ประกอบกัมมันตรังสีปล่อยความร้อนและแสง สิ่งนี้เรียกว่าฟิชชันนิวเคลียร์ พลังงานที่สร้างขึ้นสามารถคำนวณได้ด้วยสูตร E = mc กำลังสอง
เรื่องและปฏิสสาร
โปรตอนและอิเล็กตรอนที่ประกอบเป็นเอกภพนั้นมีลูกพี่ลูกน้อง“ ภาพสะท้อนในกระจก” ที่เรียกว่า antiprotons และโพสิตรอน อนุภาคเหล่านี้มีมวลเท่ากัน แต่ตรงกันข้ามกับประจุไฟฟ้า ที่น่าสนใจเมื่ออนุภาคปกติชนกับคู่ปฏิสสารของมันพวกมันจะเช็ดกันทำให้มวลทั้งหมดกลายเป็นพลังงาน เนื่องจาก E = mc กำลังสองการปลดปล่อยพลังงานจึงมหาศาล โชคดีที่จักรวาลของเรามีปฏิสสารน้อยมากทำให้การชนเหล่านี้หายาก
ประวัติศาสตร์
ทฤษฎีไอน์สไตน์ปฏิวัติวิธีการที่มนุษย์มองจักรวาล มันเข้าร่วมกับแนวคิดของมวลและพลังงานซึ่งก่อนหน้านี้คิดว่าจะแยกจากกันโดยสิ้นเชิง ไอน์สไตน์แสดงให้เห็นว่ามวลสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานและพลังงานกลายเป็นมวลได้ ตอนนี้เราเข้าใจมากขึ้นว่าทำไมดวงดาวส่องแสงลักษณะของหลุมดำและการสร้างจักรวาลด้วย E = mc กำลังสอง ด้านมืดของสูตรคือการใช้ในการพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ ในความเป็นจริงมันเป็นไอน์สไตน์ที่กระตุ้นให้เกิดการพัฒนาของระเบิดปรมาณูลูกแรกก่อนที่ศัตรูในอเมริกาจะทำสงครามได้