E = mc kvadrat är den mest kända formeln i fysik. Det kallas ofta Theory of Mass Energy Equivalence. De flesta vet att Albert Einstein utvecklat det, men få har någon aning om vad det betyder. I grunden kom Einstein upp i ett förhållande mellan materia och energi. Hans geni var medveten om att materia kan omvandlas till energi och energi till materia.

Identifiering

"E" i formeln står för energi, uppmätt i enheter som kallas ergs. "M" representerar massa i gram. "C" är ljusets hastighet uppmätt i centimeter per sekund. När ljusets hastighet multipliceras med sig själv (kvadrerad) och multipliceras sedan med massan, är resultatet ett mycket stort antal. Det visar att den energi som lagras i en liten mängd massa är enorm.

Fusion

En väg för att massanergi ska släppas är för atomer som utgör den massa som ska säkras tillsammans. Detta händer ibland i naturen. Till exempel inom en stjärna kan två väteatomer drivas tillsammans med så stor hastighet att de enda protonerna i deras kärnor smälter samman för att bilda en heliumatom med två protoner. Processen vänder ungefär 7 procent av den ursprungliga massan till energi. Detta kan beräknas med formeln E = mc kvadrat. Processen kallas kärnfusion. Vi ser det i konstgjorda enheter som partikelacceleratorer och kärnbomber.

Fission

Ett annat sätt att massanergi ska släppas är att atomer i den massan ska komma ifrån varandra. Detta förekommer också naturligt i naturen. Uran är till exempel radioaktivt element. Det betyder att det faller ifrån varandra. Det finns 92 protoner i sin kärna. Alla är positivt laddade och försöker komma ifrån varandra. Detta liknar två magneter med samma polaritet som repellerar varandra. När uranatomer förlorar protoner blir de andra element. När du lägger upp vikten på den nya kärnan med den av de utstötta protonerna, är resultatet något ljusare än den ursprungliga uranatomen. Den förlorade massan förvandlas till energi. Därför släpper radioaktiva ämnen ut värme och ljus. Detta kallas kärnklyvning. Den energi som skapas kan också beräknas med formeln E = mc kvadrat.

Mater och antimaterier

Protonerna och elektronerna som utgör universum har "spegelbild" kusiner som kallas antiprotoner och positroner ; dessa partiklar har samma massa men motsatt elektrisk laddning. Intressant är att när en normal partikel kolliderar med sin antimatter tvilling, torkar de varandra ut och vänder all sin massa till energi. På grund av E = mc kvadrerade är energifrisättningen enorm. Lyckligtvis har vårt universum mycket liten antimateria, vilket gör dessa kollisioner sällsynta.

Historia

Einsteins teori revolutionerade hur människorna betraktar universum. Det gick med i begreppen massa och energi, som tidigare ansågs vara helt skilda. Einstein visade att massa kan omvandlas till energi och energi kan bli massa. Vi förstår nu mer om varför stjärnorna lyser, svarta hålens natur och universums skapelse tack vare E = mc kvadrat. Den mörka sidan av formeln är dess användning i utvecklingen av kärnvapen. Faktum är att det var Einstein själv som uppmanade utvecklingen av den första atombomben innan USAs krigstid fiender kunde.