NộI Dung
E = mc bình phương là công thức nổi tiếng nhất trong vật lý. Nó thường được gọi là Lý thuyết tương đương năng lượng lớn. Hầu hết mọi người biết rằng Albert Einstein đã phát triển nó, nhưng ít người có ý tưởng gì về ý nghĩa của nó. Về cơ bản, Einstein đã đưa ra một mối quan hệ giữa vật chất và năng lượng. Thiên tài của anh đã nhận ra rằng vật chất có thể biến thành năng lượng và năng lượng thành vật chất.
Nhận biết
"E" trong công thức là viết tắt của năng lượng, được đo bằng đơn vị gọi là ergs. "M" đại diện cho khối lượng tính bằng gam. "C" là tốc độ ánh sáng được đo bằng centimet trên giây. Khi tốc độ ánh sáng được nhân với chính nó (bình phương) sau đó nhân với khối lượng, kết quả là một con số rất lớn. Nó cho thấy rằng năng lượng được lưu trữ trong một khối lượng nhỏ là rất lớn.
Dung hợp
Một cách để năng lượng được giải phóng là cho các nguyên tử tạo thành khối đó hợp nhất với nhau. Điều này đôi khi xảy ra trong tự nhiên. Ví dụ, trong một ngôi sao, hai nguyên tử hydro có thể được đẩy với nhau với tốc độ lớn đến mức các proton đơn lẻ trong hạt nhân của chúng hợp nhất với nhau tạo thành một nguyên tử helium với hai proton. Quá trình biến khoảng 7 phần trăm khối lượng ban đầu thành năng lượng. Điều này có thể được tính với công thức E = mc bình phương. Quá trình này được gọi là phản ứng tổng hợp hạt nhân. Chúng ta thấy nó trong các thiết bị nhân tạo như máy gia tốc hạt và bom hạt nhân.
Phân hạch
Một cách khác để năng lượng được giải phóng là cho các nguyên tử trong khối đó tách ra. Điều này cũng xảy ra tự nhiên trong tự nhiên. Ví dụ, uranium là nguyên tố phóng xạ. Điều đó có nghĩa là nó đang sụp đổ. Có 92 proton trong hạt nhân của nó. Tất cả đều tích cực và cố gắng tránh xa nhau. Điều này tương tự như hai nam châm có cùng cực đẩy nhau. Khi các nguyên tử urani mất proton, chúng trở thành các nguyên tố khác. Khi bạn cộng trọng lượng của hạt nhân mới với trọng lượng của các proton bị đẩy ra, kết quả sẽ nhẹ hơn một chút so với nguyên tử urani ban đầu. Khối lượng bị mất được biến thành năng lượng. Đây là lý do tại sao các yếu tố phóng xạ giải phóng nhiệt và ánh sáng. Đây được gọi là phân hạch hạt nhân. Năng lượng được tạo ra cũng có thể được tính theo công thức E = mc bình phương.
Vật chất và phản vật chất
Các proton và electron tạo nên vũ trụ có hình ảnh phản chiếu của họ Anh em họ gọi là phản proton và positron; những hạt này có cùng khối lượng nhưng ngược chiều điện tích. Thật thú vị, khi một hạt bình thường va chạm với sinh đôi phản vật chất của chúng, chúng quét sạch nhau, biến toàn bộ khối lượng của chúng thành năng lượng. Do E = mc bình phương, sự giải phóng năng lượng là rất lớn. May mắn thay, vũ trụ của chúng ta có rất ít phản vật chất, làm cho những va chạm này trở nên hiếm gặp.
Lịch sử
Lý thuyết Einsteins đã cách mạng hóa cách con người nhìn vũ trụ. Nó tham gia các khái niệm về khối lượng và năng lượng, trước đây được cho là hoàn toàn tách biệt. Einstein đã chỉ ra rằng khối lượng có thể biến thành năng lượng và năng lượng có thể trở thành khối lượng. Bây giờ chúng ta hiểu thêm về lý do tại sao các ngôi sao tỏa sáng, bản chất của các lỗ đen và sự sáng tạo của vũ trụ nhờ vào E = mc bình phương. Mặt tối của công thức là việc sử dụng nó trong việc phát triển vũ khí hạt nhân. Trên thực tế, chính Einstein đã thúc giục phát triển quả bom nguyên tử đầu tiên trước khi kẻ thù thời chiến ở châu Mỹ có thể.