Еднаквост на масата и енергијата
From Wikipedia, the free encyclopedia
Во физиката, еднаквоста на масата и енергијата претставува концепт формулиран од Алберт Ајнштајн каде што масата на објектот или на еден систем е еднаква на нејзината енергетска вредност. На пример, додавањето на 25 киловат-часови (90 мегаџули) на која било форма на енергија на било кој објект ја зголемува својата маса за 1 микрограм (и соодветно неговата инерција и тежина) и покрај тоа што не е додадена никаква материја.
Еден физички систем има сопствена вредност на енергија и на неа соодветна вредност на маса; овие две вредности се наоѓаат во меѓусебен еквивалентен однос кој е секогаш константа за физичкиот систем .Еквивалентниот однос маса-енергија произлегува од специјалната релативност како парадокс опишан од страна на Анри Поенкаре .[1] Како коефициент на пропорционалност кој укажува на еквивалентноста на енергијата E и масата m претставува квадратот од брзината на светлината с. Ова е опишано со познатата равенка:
Значи, овој сооднос маса-енергија означува дека универзалниот фактор на пропорционалност помеѓу еквивалентни вредности на енергија е маса е еднаков на квадратот на брзината на светлината.Ова исто така служи за претворање на единици на маса во единици во енергија, без разлика кој систем на мерни единици се користи.
Ако телото е во мирување, тоа сè уште има одредена внатрешна (сопствена) енергија која се нарекува потенцијална енергија. Потенцијалната маса и потенцијалната енергија се еквивалентни остануваат пропорционални една на друга. Кога телото е во движење (во однос на набљудувач), неговата вкупна енергија е поголема од неговата потенцијална енергија . Во случајов, потенцијалната маса (или потенцијалната енергија) и понатаму е важна вредност, бидејќи останува иста без разлика на движењето, дури и при екстремни брзини или гравитација, сметано во специјална и генерална релативност - тоа е т.н. непроменлива маса. Од една страна, равенката E = mc2 може да се примени на потенцијалната маса (m) или (m0) и на потенцијалната енергија (E 0) покажувајќи ја нивната пропорционалност како Е0 = m0 c2. Од друга страна, тоа исто така може да биде применето на вкупната енергија (Eтот или едноставно Е) и на вкупната маса на тело на движење. Вкупната маса се нарекува и релативна маса m рел. Вкупната енергија и вкупната маса можат да се прикажат со соодносот E = mрелc2. Исто така, соодносот маса-енергија E = mc2 може да биде искористен за да се поврзе потенцијалната енергија со потенцијалната маса, или пак да се поврзе вкупната енергија со вкупната маса. Наместо да се поврзе вкупната енергија или маса со потенцијалната енергија или маса, потребна е воопштување на соодносот маса-енергија како сооднос енергија-моментум (маса во движење). E = mc2 често е користена за да се објасни потеклото на енергијата во јадрените процеси, но како процеси кои може да бидат сфатени како претворање на јадрената потенцијална енергија аналогно на начинот токму како што хемиските процеси ја претвораат електричната потенцијална енергија. E = mc2 често се наведува како објаснување за потеклото на енергија во јадрените процеси конкретно, но таквите процеси може да се сфатат како претворање на јадрена потенцијална енергија на начин прецизно и аналогно што хемиските процеси претвориле електрична потенцијална енергија. Почестите поврзувања на еднаквоста на масата и енергијата со јадрени процеси произлегува од фактот дека големи количини на енергија создадени во такви реакции може да покажат доволно маса при што загубата на маса (кој се нарекува дефектна маса) може да се измери, кога ослободената енергија (и нејзината маса) се отстранети од системот; а количината на енергијата ослободена во хемиските процеси е помала за околу шест мерни единици, и така како резултат на дефектна маса е многу потешко да се измери. На пример, загубата на маса во атомот , која настанува како резултат на фаќање на неутронската маса и производство на гама-зраци, се користи за тестирање на еднаквоста на масата и енергијата со висока прецизност, како што е енергијата на гама-зраци што може да се спореди со дефектната маса. Овој тест беше изведен во Светската година на физиката - 2005 година, на прославата од стогодишнината на постигнувањата на Алберт Ајнштајн во 1905.
Ајнштајн не бил првиот што ја предложил поврзаноста на масата и енергијата .Сепак, Ајнштајн бил првиот научник што ја предложил формулата E = mc2 и прв ја протолкувал еквивалентност на масата и енергијата , како основен принцип кој произлегува од релативистичката симетрија на простор и време.