Що насправді означає знаменита формула Ейнштейна?

Рівняння E=mc² попадається на очі скрізь: 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, вимір кількості речовини. Енергія і матерія взаємозамінні. Крім того, важливо пам’ятати, що у Всесвіті є встановлена 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 із швидкістю світла. Це 300 000 кілометрів в секунду. Коли ми розбиваємо атоми в ядерному реакторі або атомній бомбі, енергія виривається із 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, гальмівна дорога буде в чотири рази довша, тому що гальмівна дорога дорівнює квадрату швидкості.

Швидкість світла в квадраті — колосальне число, що демонструє, яка величезна кількість енергії є навіть в невеликій кількості речовини. Візьмемо 1 грам води — якщо вся маса конвертується в чисту енергію по формулі E=mc², вийде 20 000 тонн в тротиловому еквіваленті. Ось чому невеликий шматочок урану або плутонію може виробити суворий атомний вибух.

Рівняння Ейнштейна відкрило двері для багаточисельних технологічних досягнень в різних сферах, від ядерної енергетики і ядерної медицини до «одомашнення сонця». NASA планує оснастити невеликим термоядерним реактором кожен будинок і автомобіль, лише заснований він буде не на енергії розпаду, а на енергії синтезу. Справа дуже непроста, але лише 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.

Якщо матеріал вам сподобався, розкажіть про нього друзям. Дякуємо!