Odnos između materije i energije daje, prema teoriji relativnosti, brzinom svjetlosti. Albert Einstein bio je pionir u predlaganju ove hipoteze 1905. Einsteinova relativistička teorija povezuje materiju i energiju sljedećom jednadžbom: E = M x C 2; gdje su E: energija, M: masa i C: brzina svjetlosti, procijenjena vrijednost je 300.000.000 m / s.
Prema Einsteinovoj formuli, ekvivalentna energija (E) može se izračunati množenjem mase (m) tijela s kvadratom brzine svjetlosti. Zauzvrat, brzina svjetlosti u kvadratu jednaka je 9 x 10 16 m / s, što implicira da je odnos mase i energije proporcionalan izuzetno visokom faktoru množenja.
Varijacija u masi tijela izravno je proporcionalna energiji koja proizlazi iz procesa pretvorbe i obrnuto je proporcionalna kvadratu brzine svjetlosti.
Budući da se brzina svjetlosti daje brojem od nekoliko znamenki, Einsteinova formula kaže da, iako je objekt s malom masom u mirovanju, on ispod pojasa ima značajnu količinu energije.
Ta se transformacija događa u vrlo neuravnoteženom omjeru: za 1 kg materije koja se transformira u drugo stanje, dobiva se 9 x 10 16 Joula energije. To je princip djelovanja nuklearnih elektrana i atomske bombe.
Ova vrsta transformacije omogućuje sustavu da provede proces pretvorbe energije u kojem se dio unutarnje energije tijela mijenja u obliku toplinske energije ili zračenja. Ovaj postupak, pak, uključuje i gubitak mase.
Na primjer, tijekom nuklearne fisije, u kojoj se jezgra teškog elementa (poput urana) dijeli na dva fragmenta manje ukupne mase, razlika mase oslobađa se vani u obliku energije.
Promjena mase važna je na atomskoj razini, to pokazuje da materija nije nepromjenjiva kvaliteta tijela i da stoga materija "može nestati" kad se izbaci u vanjski oblik energije.
Prema tim fizikalnim načelima, masa raste kao funkcija brzine kojom se čestica kreće. Otuda i koncept relativističke mase.
Ako je element u pokretu, nastaje razlika između početne vrijednosti energije (energije u mirovanju) i energetske vrijednosti koju posjeduje dok je tijelo u pokretu.
Isto tako, s obzirom na Einsteinovu relativističku teoriju, u masi tijela nastaje i varijacija: masa tijela u pokretu veća je od mase tijela kad je bila u mirovanju.
Masa tijela u mirovanju također se naziva intrinzična ili invariantna masa, jer ne mijenja svoju vrijednost, čak ni u ekstremnim uvjetima.
Materija je materijalna tvar koja čini ukupnost promatranog svemira, a zajedno s energijom, oba elementa čine osnovu svih fizičkih pojava.
Odnos materije i energije, izražen Einsteinovom teorijom relativnosti, postavlja temelje moderne fizike s početka 20. stoljeća.
Reference
- De la Villa, D. (2011). Materija i odnos energije. Lima Peru. Oporavilo od: micienciaquimica.blogspot.com.
- Encyclopædia Britannica, Inc. (2017). Materija. London, Engleska. Oporavilo od: britannica.com.
- Einstenova jednadžba (2007). Madrid Španjolska. Oporavilo od: Sabercurioso.es.
- Strassler, M. (2012). Masa i energija. New Jersey, SAD. Oporavilo od: profmattstrassler.com.
- Wikipedia, Slobodna enciklopedija (2017.) Ekvivalencija mase i energije. Oporavilo sa: es.wikipedia.org.