Відносини між матерією і енергією дається, відповідно до теорії відносності, від швидкості світла. Альберт Ейнштейн був піонером у висуванні цієї гіпотези в 1905 р. Елейнштейнова релятивістська теорія пов'язує матерію та енергію за допомогою наступного рівняння: E = M x C 2 ; де E: Енергія, M: Маса та C: швидкість світла, остання має оціночне значення 300 000 000 м / с.
Відповідно до формули Ейнштейна, еквівалентну енергію (Е) можна обчислити, помноживши масу (м) тіла на швидкість світла в квадраті. У свою чергу, швидкість світла у квадраті дорівнює 9 х 10 16 м / с, що означає, що співвідношення маси та енергії пропорційно надзвичайно високому коефіцієнту множення.
Коливання маси тіла прямо пропорційно енергії, що виходить від процесу перетворення, і обернено пропорційна квадрату швидкості світла.
Оскільки швидкість світла задається кількома кількома цифрами, формула Ейнштейна говорить, що, хоча це об'єкт з невеликою масою в спокої, він має значну кількість енергії під своїм поясом.
Це перетворення відбувається в дуже незбалансованій пропорції: на 1 кг речовини, що перетворюється в інший стан, отримують енергію 9 x 10 16 джоулів. Це принцип роботи атомних електростанцій та атомних бомб.
Цей тип перетворення дає можливість системі здійснити процес перетворення енергії, при якому частина внутрішньої енергії тіла змінюється у вигляді теплової енергії або променистого світла. Цей процес, у свою чергу, також передбачає втрату маси.
Наприклад, під час ядерного поділу, коли ядро важкого елемента (такого як уран) ділиться на два фрагменти меншої загальної маси, різниця в масі вивільняється назовні у вигляді енергії.
Зміна маси важлива на атомному рівні, це свідчить про те, що матерія не є незмінною якістю тіла, і тому матерія "може зникати", коли вивільняється назовні у вигляді енергії.
Відповідно до цих фізичних принципів, маса збільшується як функція швидкості, з якою рухається частинка. Звідси концепція релятивістської маси.
Якщо елемент перебуває в русі, створюється різниця між початковою енергетичною величиною (енергією в спокої) та енергетичною цінністю, яку він має під час руху тіла.
Так само, враховуючи релятивистську теорію Ейнштейна, також виникає зміна в масі тіла: маса тіла в русі більша, ніж маса тіла, коли воно було в спокої.
Масу тіла в спокої також називають внутрішньою або інваріантною масою, оскільки вона не змінює свого значення навіть в екстремальних умовах.
Матерія - це матеріальна субстанція, яка становить сукупність спостережуваного Всесвіту і разом з енергією обидва елементи складають основу всіх фізичних явищ.
Взаємозв'язок матерії та енергії, виражений теорією відносності Ейнштейна, закладає основи сучасної фізики на початку XX століття.
Список літератури
- De la Villa, D. (2011). Матеріально-енергетичні відносини. Ліма Перу. Відновлено з: micienciaquimica.blogspot.com.
- Encyclopædia Britannica, Inc. (2017). Матерія. Лондонська Англія. Відновлено: britannica.com.
- Рівняння Ейнстена (2007). Мадрид, Іспанія. Відновлено з: Sabercurioso.es.
- Штрасслер, М. (2012). Маса та енергія. Нью-Джерсі, США. Відновлено: profmattstrassler.com.
- Вікіпедія, Вільна енциклопедія (2017). Рівновага між масою та енергією. Відновлено з: es.wikipedia.org.