1905 -ci ildə Albert Einstein tərəfindən kəşf edilən inqilabi bir elmi əsərdə E = mc2 təqdim edildi, burada: E enerjidir, m kütlədir və c vakumdakı işığın sürətidir. O vaxtdan bəri, E = mc2 dünyanın ən tanınmış tənliklərindən birinə çevrildi. Əslində, fizikadan heç bir məlumatı olmayan insanlar ən azı bu tənliyi eşitmiş və bunun dünyaya böyük təsirinin fərqindədirlər. Ancaq insanların çoxu tənliyin nə demək olduğunu bilmir. Sadə dillə desək, bu tənlik enerjinin maddəyə olan əlaqəsini ifadə edir: mahiyyətcə, enerji və maddə eyni şeyin iki formasıdır. Bu sadə tənlik enerji haqqında düşüncə tərzimizi dəyişdi və müxtəlif texnoloji inkişaflara səbəb oldu.
Addım
2 -nin 1 -ci hissəsi: Tənlikləri Anlamaq
Addım 1. Tənlik dəyişənlərini təyin edin
Tənliyi anlamaq üçün ilk addım dəyişənlərin hər birinin mənasını bilməkdir. Bu vəziyyətdə, E sabit bir cismin enerjisidir, m cismin kütləsidir və c vakumdakı işığın sürətidir.
İşığın sürəti (c) hər tənlikdə bərabər olan və təxminən 3.00x10 -a bərabər olan sabitdir8 saniyədə metr. Eynşteynin nisbilik kontekstində c2 sabitdən daha çox vahid dönüşüm faktoru kimi fəaliyyət göstərir. Buna görə də, c ölçülü analiz nəticəsində kvadratdır (enerji joule və ya kq m ilə ölçülür)2 s-2) c -nin əlavə edilməsi2 enerji ilə kütlə arasındakı əlaqənin ölçü baxımından uyğun olmasını təmin etmək.
Addım 2. Enerjinin nə olduğunu anlayın
İstilik, elektrik, kimyəvi maddələr, nüvə və digərləri daxil olmaqla bir çox enerji forması var. Enerji müxtəlif sistemlər arasında ötürülür (bir sistemə enerji verərkən digərindən enerji alır).
Enerji yaradıla və məhv edilə bilməz, yalnız fərqli formalara çevrilir. Məsələn, kömür yandırıldıqda istilik enerjisinə çevrilən çoxlu potensial enerjiyə malikdir
Addım 3. Kütlə anlayışını müəyyənləşdirin
Kütlə ümumiyyətlə bir cisimdəki maddənin miqdarı olaraq təyin olunur.
- Kütlənin başqa bir tərifi də var. "İstirahət enerjisi" və "nisbi kütlə" anlayışları var. İstirahət enerjisi, hansı istinad çərçivəsindən istifadə etməyinizdən asılı olmayaraq sabit olan və dəyişməyən kütlədir. Digər tərəfdən. Relativist kütlə cismin sürətindən asılıdır. Tənlikdə E = mc2, m istirahət enerjisinə aiddir. Bu çox vacibdir, çünki bu sizin kütləniz deməkdir yox populyar inancın əksinə sürət yığsanız da artır.
- Kütlə və çəkinin iki fərqli şey olduğunu başa düşmək lazımdır. Ağırlıq bir cismin hiss etdiyi cazibə qüvvəsidir, kütlə isə cisimdəki maddənin miqdarıdır. Kütlə yalnız cisim fiziki olaraq dəyişdirildikdə dəyişir, çəki isə obyektin ətrafının cazibə qüvvəsindən asılı olaraq dəyişir. Kütlə kiloqram (kq) ilə ölçülür, çəki Newton (N) ilə ölçülür.
- Enerji kimi, kütlə də yaradıla və məhv edilə bilməz, ancaq formasını dəyişə bilər. Məsələn, buz kubları maye halında əriyir, lakin hər iki formada eyni kütləyə malikdir.
Addım 4. Kütlə və enerjinin bərabər olduğunu anlayın
Bu tənlik, kütlənin və enerjinin ekvivalent olduğunu bildirir və müəyyən miqdar kütlədə nə qədər enerjinin olduğunu bildirir. Əsasən, bu tənlik kiçik bir kütlənin əslində böyük enerji ilə dolu olduğunu izah edir.
2 -dən 2 -ci hissə: Tənliklərin Real Dünyada tətbiqi
Addım 1. İstifadə olunan enerjinin haradan gəldiyini anlayın
İstehlak etdiyimiz enerjinin böyük hissəsi kömür və təbii qazın yandırılmasından gəlir. Bu maddələrin yanması, valentlik elektronlarından (atomların ən xarici qabığındakı cütləşməmiş elektronlar) və digər elementlərlə bağlanan bağlardan istifadə edir. İstilik əlavə edildikdə, bu bağlar qırılır və sərbəst buraxılan enerji enerji mənbəyi kimi istifadə olunur.
Bu üsulla enerji əldə etmək çox səmərəsizdir və ətraf mühitə ziyandır
Addım 2. Enerji çevrilməsini daha səmərəli etmək üçün Einstein tənliklərini tətbiq edin
E = mc2bir atomun nüvəsində valent elektronlarından daha çox enerjinin saxlanıldığını söyləyir. Atom parçalanmasından çıxan enerji, elektron bağlarını qırmaq enerjisindən qat -qat yüksəkdir.
Nüvə enerjisi bu prinsipə əsaslanır. Nüvə reaktorları atom parçalanmasına səbəb olur və çox miqdarda sərbəst enerjini tutur
Addım 3. E = mc tərəfindən yaradılan texnologiyaları kəşf edin2.
E = mc2 bir çox yeni və həyəcan verici texnologiyaların yaradılmasına imkan verdi, bunlar arasında əsas ehtiyaclarımız oldu:
- PET taraması, bədənin içərisində olanları görmək üçün radioaktivlikdən istifadə edir.
- Bu tənlik peyklər və rover ilə telekommunikasiyanın inkişafına imkan verir.
- Radiokarbonla tanışlıq, qədim cisimlərin yaşını təyin etmək üçün bu tənliyə əsaslanan radioaktiv parçalanmadan istifadə edir.
- Nüvə enerjisi cəmiyyətimiz üçün daha təmiz və daha səmərəli bir enerji mənbəyi təmin edir.
