Nature Education Centre

E=mc²

To proste równanie Alberta Einsteina zrewolucjonizowało fizykę, łącząc po raz pierwszy masę obiektu z jego energią. Ale co właściwie oznacza najsłynniejsze równanie Świata?

Legendarna równoważność masy i energii (E=mc²) jest znana nawet uczniom. Związek, do którego odnosi się równanie Einsteina, leży u podstaw właściwości samego wszechświata. Masa to energia, energia to masa – równanie tworzy pomost między dwiema pozornie odmiennymi domenami. Przed pracą Einsteina naukowcy postrzegali energię i masę jako dwie zupełnie odrębne rzeczy. I chociaż masa i energia mogły ze sobą oddziaływać, nigdy nie było między nimi równoważności. Kilkoma pociągnięciami pióra Einstein ustalił masę równą energii, metaforycznie niszcząc ścianę między nimi. Patrząc w tym świetle, można zrozumieć, że obiekty o większej masie mają więcej energii, a dodanie (lub odjęcie) masy zmienia również ilość reprezentowanej energii.

Powszechnym błędem dotyczącym wzoru Einsteina jest to, że masę można przekształcić w energię. W rzeczywistości nie jest to do końca prawdą, ani nie to miał na myśli Einstein przedstawiając swój rewolucyjny pomysł. Równanie pokazuje, że zmiana masy obiektu wymaga zmiany jego energii. To jest powód, dla którego końcowe produkty reakcji jądrowych ważą razem mniej niż ich atomy macierzyste. Kiedy protony i neutrony odszczepiają się od atomów podczas rozszczepienia jądrowego, uwalniają energię. Jak wiemy od Einsteina, jest to odpowiednik masy.

Łatwo zauważyć, że nawet niewielkie ilości materii reprezentują bardzo duże ilości energii. Ludzie poczuli smak tej przerażającej energii, kiedy wynaleźliśmy bombę atomową. Ogromna ilość energii uwolnionej przez broń atomową Little Boy zrzuconą w 1945 na Hiroszimę była równa masie mniej niż jednego grama jej radioaktywnego paliwa. To mniej niż połowa masy jednogroszowej monety! Co więcej, bomba zawierała około 21 kiloton materiałów wybuchowych. Jeśli dobrze liczę, to każdy z nas ma w sobie przeciętnie 88.403 razy więcej energii wybuchowej niż bomba, która zniszczyła całe miasto!

Photogallery