Az anyag és az energia kapcsolatát a relativitáselmélet szerint a fénysebesség adja. Albert Einstein volt az úttörője ennek a hipotézisnek az előterjesztésében 1905-ben. Einstein relativista elmélete az anyagot és az energiát a következő egyenlettel kapcsolja össze: E = M x C 2; ahol E: energia, M: tömeg és C: fénysebesség, ez utóbbi becsült értéke 300 000 000 m / s.
Einstein-képlet szerint az ekvivalens energia (E) kiszámítható úgy, hogy a test tömegét (m) megszorozzuk a négyzet fénysebességével. A fényszög sebessége viszont 9 x 10 16 m / s, ami azt jelenti, hogy a tömeg és az energia közötti kapcsolat arányos egy rendkívül magas szorzási tényezővel.
A test tömegének változása közvetlenül arányos a konverziós folyamatból származó energiával, és fordítva arányos a fénysebesség négyzetével.
Mivel a fénysebességet több számjegy adja meg, Einstein képlete kimondja, hogy bár ez egy kis nyugalomban lévő tárgy, a hevedere alatt jelentős mennyiségű energia van.
Ez az átalakulás nagyon kiegyensúlyozatlan arányban történik: 1 kg anyagból, amelyet egy másik állapotba átalakítunk, 9 x 10 16 džaula energiát kapunk. Ez az atomerőművek és az atombombák működésének alapelve.
Az ilyen típusú átalakulás lehetővé teszi egy rendszer számára az energiakonverziós folyamat végrehajtását, amelyben a test belső energiájának egy része hőenergia vagy sugárzó fény formájában változik. Ez a folyamat viszont tömegveszteséget is jelent.
Például, a maghasadás során, amikor egy nehéz elem (például urán) magja két kisebb tömegű töredékre oszlik, a tömegkülönbség energia formájában szabadul fel a külső részre.
A tömeg megváltoztatása atomi szinten fontos, ez azt mutatja, hogy az anyag nem a test megváltoztathatatlan tulajdonsága, ezért az anyag "eltűnik", amikor energia formájában szabadul fel.
Ezen fizikai alapelvek szerint a tömeg növekszik annak a sebességnek a függvényében, amellyel a részecske mozog. Ezért a relativista tömeg fogalma.
Ha egy elem mozgásban van, különbség keletkezik a kezdeti energiaérték (nyugalmi állapotban lévő energia) és az energiaérték között, amelyet a test mozgása közben rendelkezik.
Ehhez hasonlóan, figyelembe véve Einstein relativista elméletét, a test tömegében is változik: a mozgásban lévő test tömege nagyobb, mint a test tömege nyugalomban.
A nyugalmi állapotban levő test tömegét belső vagy invariáns tömegnek is nevezik, mivel nem változtatja meg értékét, még extrém körülmények között sem.
Az anyag az az anyag, amely a megfigyelhető világegyetem összességét alkotja, és az energiával együtt mindkét elem az összes fizikai jelenség alapját képezi.
Az anyag és az energia közötti kapcsolat, amelyet Einstein relativitáselméletében fejeztek ki, megteremti a modern fizika alapjait a 20. század elején.
Irodalom
- De la Villa, D. (2011). Anyag és energia kapcsolat. Lima Peru. Helyreállítva: micienciaquimica.blogspot.com.
- Encyclopædia Britannica, Inc. (2017). Ügy. London, Anglia. Helyreállítva: britannica.com.
- Einsten egyenlete (2007). Madrid, Spanyolország. Helyreállítva: Sabercurioso.es.
- Strassler, M. (2012). Tömeg és energia. New Jersey, USA. Helyreállítva: profmattstrassler.com.
- Wikipedia, The Free Encyclopedia (2017). A tömeg és az energia egyenértékűsége. Helyreállítva: es.wikipedia.org.