היחסים בין החומר והאנרגיה ניתנת, לפי תורת היחסות, על ידי מהירות האור. אלברט איינשטיין היה החלוץ בהצעת השערה זו בשנת 1905. התיאוריה הרלטיבית של איינשטיין מספרת חומר ואנרגיה באמצעות המשוואה הבאה: E = M x C 2 ; כאשר E: אנרגיה, M: מסה ו- C: מהירות האור, לאחרון יש ערך מוערך של 300,000,000 m / s.
על פי הנוסחה של איינשטיין ניתן לחשב את האנרגיה המקבילה (E) על ידי הכפלת המסה (m) של גוף במהירות האור בריבוע. בתורו, מהירות האור בריבוע שווה ל 9 x 10 16 מ '/ ש', מה שמרמז כי הקשר בין המסה לאנרגיה הוא פרופורציונלי לגורם הכפל הגבוה ביותר.
השונות במסת הגוף פרופורציונאלית ישירות לאנרגיה הנובעת מתהליך ההמרה, ויחסית הפוכה לריבוע מהירות האור.
מכיוון שמהירות האור ניתנת על ידי מספר מספר ספרות, הנוסחה של איינשטיין קובעת שלמרות שמדובר באובייקט עם מסה קטנה במנוחה, יש לו כמות משמעותית של אנרגיה מתחת לחגורה.
טרנספורמציה זו מתרחשת בפרופורציה מאוד לא מאוזנת: עבור 1 ק"ג של חומר שהופך למצב אחר, מתקבלים 9 x 10 16 ג'ול של אנרגיה. זה העיקרון להפעלת תחנות כוח גרעיניות ופצצות אטום.
טרנספורמציה מסוג זה מאפשרת למערכת לבצע תהליך המרת אנרגיה בו חלק מהאנרגיה המהותית של הגוף משתנה בצורה של אנרגיה תרמית או אור קורן. תהליך זה, בתורו, כרוך גם באובדן מסת.
לדוגמה, במהלך ביקוע גרעיני, בו גרעין היסוד הכבד (כמו אורניום) מחולק לשני שברים בעלי מסה פחותה כוללת, ההבדל במסה משתחרר לחוץ בצורה של אנרגיה.
שינוי המסה חשוב ברמה האטומית, זה מראה שחומר אינו איכות בלתי ניתנת לשינוי של הגוף, ולכן החומר "יכול להיעלם" כאשר הוא משוחרר כלפי חוץ בצורת אנרגיה.
על פי עקרונות גופניים אלה, המסה גדלה כפונקציה של המהירות שבה נע חלקיק. מכאן מושג המיסה הרלטיביסטי.
אם אלמנט נמצא בתנועה, נוצר הבדל בין ערך האנרגיה ההתחלתי (אנרגיה במנוחה) לערך האנרגיה שיש לו בזמן שהגוף בתנועה.
באופן דומה, בהתחשב בתיאוריה הרלטיבית של איינשטיין, נוצרת גם וריאציה במסת הגוף: מסת הגוף בתנועה גדולה יותר ממסת הגוף כשהוא היה במנוחה.
מסת הגוף במנוחה נקראת גם מסה מהותית או בלתי הפיכה, מכיוון שהיא לא משנה את ערכה, אפילו לא בתנאים קיצוניים.
חומר הוא החומר החומרי המהווה את מכלול היקום הנצפה ויחד עם האנרגיה שני האלמנטים מהווים את הבסיס לכל התופעות הגופניות.
הקשר בין חומר ואנרגיה, שבא לידי ביטוי בתורת היחסות של איינשטיין, מניח את יסודות הפיזיקה המודרנית בראשית המאה העשרים.
הפניות
- דה לה וילה, ד (2011). קשר בין חומר ואנרגיה. לימה, פרו. התאושש מ: micienciaquimica.blogspot.com.
- Encyclopædia Britannica, Inc. (2017). חוֹמֶר. לונדון, אנגליה. התאושש מ: britannica.com.
- משוואתו של איינסטן (2007). מדריד, ספרד. התאושש מ: Sabercurioso.es.
- שטרסלר, מ '(2012). מסה ואנרגיה. ניו ג'רזי, ארה"ב. התאושש מ: profmattstrassler.com.
- ויקיפדיה, האינציקלופדיה החופשית (2017). שוויון בין מסה ואנרגיה. התאושש מ: es.wikipedia.org.