На връзката между материя и енергия се прилага, съгласно теорията на относителността, от скоростта на светлината. Алберт Айнщайн е пионерът при предлагането на тази хипотеза през 1905 г. Релативистката теория на Айнщайн свързва материята и енергията чрез следното уравнение: E = M x C 2; където E: Енергия, M: Маса и C: скорост на светлината, последната има приблизителна стойност 300 000 000 m / s.
Според формулата на Айнщайн, еквивалентната енергия (Е) може да бъде изчислена чрез умножаване на масата (м) на тяло по скоростта на светлината в квадрат. От своя страна, скоростта на светлината в квадрат е равна на 9 x 10 16 m / s, което означава, че връзката между маса и енергия е пропорционална на изключително висок коефициент на умножение.
Изменението в масата на тялото е пряко пропорционално на енергията, получена от процеса на преобразуване, и обратно пропорционално на квадрата на скоростта на светлината.
Тъй като скоростта на светлината се определя от няколко цифри, формулата на Айнщайн гласи, че макар да е обект с малка маса в покой, той има значително количество енергия под колана си.
Тази трансформация се извършва в много небалансирана пропорция: за 1 кг материя, която се трансформира в друго състояние, се получават 9 x 10 16 джаула енергия. Това е принципът на работа на атомните електроцентрали и атомните бомби.
Този вид трансформация дава възможност на системата да извърши процес на преобразуване на енергия, при който част от присъщата енергия на тялото се променя под формата на топлинна енергия или сияйна светлина. Този процес от своя страна включва и загуба на маса.
Например, по време на ядреното делене, при което ядрото на тежък елемент (като уран) е разделено на два фрагмента с по-малка обща маса, разликата в масата се освобождава отвън под формата на енергия.
Промяната на масата е важна на атомното ниво, това показва, че материята не е непроменливо качество на тялото и следователно материята „може да изчезне“, когато се освободи отвън под формата на енергия.
Според тези физически принципи масата се увеличава като функция на скоростта, с която се движи частица. Оттук идеята за релативистката маса.
Ако даден елемент е в движение, се генерира разлика между първоначалната стойност на енергията (енергия в покой) и енергийната стойност, която притежава, докато тялото е в движение.
По същия начин, като се има предвид релативистката теория на Айнщайн, се генерира и промяна в масата на тялото: масата на тялото в движение е по-голяма от масата на тялото, когато е била в покой.
Масата на тялото в покой също се нарича вътрешна или инвариантна маса, тъй като не променя стойността си, дори при екстремни условия.
Материята е материалната субстанция, която представлява съвкупността от наблюдаваната вселена и заедно с енергия и двата елемента съставляват основата на всички физически явления.
Връзката между материята и енергията, изразена в теорията на относителността на Айнщайн, поставя основите на съвременната физика в началото на 20 век.
Препратки
- De la Villa, D. (2011). Материално-енергийни отношения. Лима Перу. Възстановени от: micienciaquimica.blogspot.com.
- Encyclopædia Britannica, Inc. (2017). Материята. Лондон, Англия. Възстановено от: britannica.com.
- Уравнението на Айнстен (2007). Мадрид Испания. Възстановено от: Sabercurioso.es.
- Strassler, M. (2012). Маса и енергия. Ню Джърси, САЩ. Възстановени от: profmattstrassler.com.
- Wikipedia, The Free Encyclopedia (2017).Еквивалентност между масата и енергията. Възстановено от: es.wikipedia.org.