Masse og energi kan udskiftes.
Albert Einstein, via rapgenius.com
27. september 1905. På denne dato, mens han var ansat på et patentkontor, udgav Albert Einstein et papir med titlen "Er afhængighed af et legems afhængighed af dets energiindhold?" Det var den sidste af fire papirer, han forelagde det år til tidsskriftet Annalen der Physik. Den første forklarede den fotoelektriske effekt, den anden tilbød eksperimentelt bevis på eksistensen af atomer, og den tredje introducerede teorien om særlig relativitet. I den fjerde artikel forklarede Einstein forholdet mellem energi og masse. Det vil sige E = mc2.
Hvad betyder det? Det betyder, at fysik, energi og masse kan udskiftes. I ligningen:
E er energi
m er masse
c er lysets hastighed
Med andre ord energi = masse x lysets hastighed i kvadratet.
Det lyder enkelt, og dets enkelhed tror det geni, der kræves af Einstein for at udtrykke det så elegant. Masse og energi kan udskiftes. Desuden kan en lille mængde masse svare til en stor mængde energi; når alt kommer til alt er lysets hastighed et enormt antal (186.000 miles per sekund eller 300.000 km / s), og i Einsteins berømte ligning er dette enorme antal kvadratisk. Så lille masse kan svare til stor energi.
E = mc2 forklarer, hvorfor solen og andre stjerner skinner. I deres interiør smelter atomer (masse) sammen, hvilket skaber solens enorme energi som beskrevet af Einsteins berømte ligning.
Albert Einstein i 1905, hans "mirakelår." Billede via Wikimedia Commons.
Det er også derfor, for eksempel videnskabsmænd var i stand til at lære, hvordan man bygger en enkelt bombe, der kunne udslette en by, f.eks. Atombomber, der ødelagde de japanske byer Hiroshima og Nagasaki i slutningen af 2. verdenskrig.
Disse tidlige atombomber arbejdede på grund af nuklear fission, ikke fusion, men de arbejdede på princippet om, at en lille mængde masse kunne omdannes til en stor mængde energi, som beskrevet af Einstein.
Atombombe over Hiroshima (venstre) den 6. august 1945 og Nagasaki (højre) den 9. august 1945. Læs mere om disse billeder.
Interessant nok er ligningen E = mc2 vises ikke i "Afhænger et kroppens inerti af dets energiindhold?" Det skyldes, at Einstein brugte V til at betyde lysets hastighed i et vakuum og L for at betyde den energi, der mistes af et legeme i form af stråling.
E = mc2 blev oprindeligt ikke skrevet som en formel, men som en sætning på tysk, der betød:
… Hvis et legeme afgiver energien L i form af stråling, formindskes dens masse med L / V2.
Einsteins papir fra 1905, der beskrev det udskiftelige aspekt af masse og energi, var et af fire artikler, han udgav under det, der nu kaldes hans Annus mirabilis eller mirakelår.
Disse fire artikler ændrede for evigt vores menneskelige opfattelse af masse, energi, rum og tid.
Vores sol, set med et røntgenteleskop, der viser koronaen, det glødende milliongrad plasma, der omgiver solen. Solens energi produceres i dets indre via termonuklear fusion. Det vil sige, masse omdannes til energi på en måde beskrevet af Albert Einsteins berømte ligning, E = mc2. Billede via Yohkoh-satellit.
Bundlinje: Den 27. september 1905 offentliggjorde Albert Einstein ”Er afhængigheden af et legems afhængighed af dets energiindhold?” I tidsskriftet Annalen der Physik. I den beskrev han den udskiftelige natur af masse og energi, eller E = mc2.