Jaki jest związek między materią a energią?
Relacja między materią a energią jest podawana, zgodnie z teorią względności, przez prędkość światła. Albert Einstein był pionierem w proponowaniu tej hipotezy w roku 1905.
Relatywistyczna teoria Einsteina odnosi się do materii i energii za pomocą następującego równania: E = M x C2; gdzie E: Energia, M: Masa i C: prędkość światła, ta ostatnia ma szacunkową wartość 300 000 000 m / s.
Związek między materią a energią wyjaśniono w oparciu o teorię względności
Zgodnie ze wzorem Einsteina, energia równoważna (E) może być obliczona przez pomnożenie masy (m) ciała przez prędkość światła do kwadratu.
Z kolei prędkość kwadratu światła jest równa 9 x 1016 m / s, co oznacza, że związek między masą a energią jest proporcjonalny do skrajnie wysokiego współczynnika mnożenia.
Zmiana masy ciała jest wprost proporcjonalna do energii emanującej z procesu konwersji i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu prędkości światła.
Ponieważ prędkość światła jest podawana przez kilka postaci, formuła Einsteina stwierdza, że chociaż jest to obiekt o małej masie spoczynkowej, ma pod pasem znaczną ilość energii.
Ta transformacja zachodzi w bardzo niezrównoważonej proporcji: o 1 kg materii, która przekształca się w inny stan, uzyskuje się 9 x 1016 dżuli energii.
Taka jest zasada działania elektrowni jądrowych i bomb atomowych.
Ten rodzaj transformacji umożliwia systemowi przekształcenie energii w system, w którym część wewnętrznej energii ciała zmienia się w postaci energii cieplnej lub promieniowania. Ten proces z kolei pociąga za sobą utratę masy.
Na przykład podczas rozszczepienia jądrowego, w którym jądro ciężkiego pierwiastka (takiego jak uran) dzieli się na dwa fragmenty o mniejszej masie całkowitej, różnica masy jest uwalniana na zewnątrz w postaci energii.
Zmiana masy jest ważna na poziomie atomowym, to pokazuje, że materia nie jest niezmienną jakością ciała, a zatem materia „może zniknąć”, aby zostać uwolniona na zewnątrz w postaci energii.
Zgodnie z tymi zasadami fizycznymi masa wzrasta w funkcji prędkości, z jaką porusza się cząstka. Stąd koncepcja masy relatywistycznej.
Jeśli element jest w ruchu, powstaje różnica między początkową wartością energii (energia w spoczynku) a wartością energii, którą posiada, gdy ciało jest w ruchu.
Podobnie, biorąc pod uwagę relatywistyczną teorię Einsteina, generowana jest także zmienność masy ciała: masa ciała w ruchu jest większa niż masa ciała, gdy była w spoczynku.
Masa ciała w spoczynku nazywana jest również masą wewnętrzną lub niezmienną, ponieważ nie zmienia ona swojej wartości, nawet w ekstremalnych warunkach.
Materia jest substancją materialną, która stanowi całość obserwowalnego wszechświata i razem z energią oba elementy stanowią podstawę wszystkich zjawisk fizycznych.
Związek między materią a energią wyrażony w teorii względności Einsteina stanowi podstawę współczesnej fizyki z początku XX wieku.
