Рівняння E = mc² миготить всюди: від кепок до наклейок на бамперах. У 2008 році Мерайя Кері навіть назвала так свій альбом. Але що, по суті, означає знамените рівняння відносності, виведене Альбертом Ейнштейном?
Для початку, E - це енергія, M - це маса, вимірювання кількості речовини. Енергія і матерія взаємозамінні. Крім того, важливо пам'ятати, що у Всесвіті є встановлену кількість енергії і матерії. Енергія постійно перетікає в матерію і назад. Нічого не зникає безслідно.
Тепер поговоримо про c². Це частина рівняння, яка позначає швидкість світла в квадраті. Виходить, що енергія дорівнює кількості маси, помноженої на швидкість світла в квадраті.
Чому нам потрібно множити матерію на швидкість світла, щоб отримати енергію? Причина в тому, що енергія, будь це світлові хвилі або радіація, рухається зі швидкістю світла. Це 300 000 км в секунду. Коли ми розбиваємо атоми в ядерному реакторі або атомну бомбу, енергія виривається зі швидкістю світла.
Але чому швидкість світла в квадраті? Причина в тому, що кінетична енергія або енергія руху пропорційна масі. Коли ви прискорюєте об'єкт, кінетична енергія збільшується на суму швидкості в квадраті. Ось відмінний приклад, з яким стикається будь-який водій: якщо ви збільшите швидкість в два рази, гальмівний шлях буде в чотири рази довше, тому що гальмівний шлях дорівнює квадрату швидкості.
Швидкість світла в квадраті - колосальне число, яке демонструє, яка величезна кількість енергії є навіть в невеликій кількості речовини. Візьмемо 1 грам води - якщо вся маса конвертується в чисту енергію за формулою E = mc², вийде 20 000 тонн в тротиловому еквіваленті. Ось чому невеликий шматочок урану або плутонію може призвести суворий атомний вибух.
Рівняння Ейнштейна відкрило двері для численних технологічних досягнень в різних сферах, від ядерної енергетики та ядерної медицини до «одомашнення сонця». Не так давно ми писали, що NASA планує оснастити невеликим термоядерним реактором кожен будинок і автомобіль, тільки заснований він буде не на енергії розпаду, а на енергії синтезу. Справа дуже непроста, але тільки подумайте: невелика кількість речовини може забезпечити вас енергією до кінця ваших днів. Ейнштейн був вельми неабияким фізиком, і багато хто схильний шукати причину його геніальності в мозку.
Читайте докладніше про «сірій речовині» автора теорії відносності.
Але що, по суті, означає знамените рівняння відносності, виведене Альбертом Ейнштейном?Чому нам потрібно множити матерію на швидкість світла, щоб отримати енергію?
Але чому швидкість світла в квадраті?
