Masse und Energie sind austauschbar.
Albert Einstein, via rapgenius.com
27. September 1905. An diesem Tag veröffentlichte Albert Einstein, als er bei einem Patentamt angestellt war, einen Aufsatz mit dem Titel „Hängt die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt ab?“. Es war der letzte von vier Aufsätzen, die er in diesem Jahr dem Journal vorlegte Annalen der Physik. Der erste erläuterte den photoelektrischen Effekt, der zweite lieferte experimentelle Beweise für die Existenz von Atomen und der dritte führte die Theorie der speziellen Relativitätstheorie ein. In der vierten Arbeit erklärte Einstein die Beziehung zwischen Energie und Masse. Das heißt, E = mc2.
Was heißt das? Dies bedeutet, dass aus physikalischer Sicht Energie und Masse austauschbar sind. In der Gleichung:
E ist Energie
m ist Masse
c ist die Lichtgeschwindigkeit
Mit anderen Worten, Energie = Masse x Lichtgeschwindigkeit im Quadrat.
Es klingt einfach und seine Einfachheit glaubt dem Genie, das von Einstein verlangt wird, um es so elegant auszudrücken. Masse und Energie sind austauschbar. Außerdem kann eine kleine Menge Masse einer großen Menge Energie entsprechen. Immerhin ist die Lichtgeschwindigkeit eine riesige Zahl (186.000 Meilen pro Sekunde oder 300.000 km / s), und nach Einsteins berühmter Gleichung wird diese riesige Zahl zum Quadrat. So kleine Masse kann große Energie entsprechen.
E = mc2 erklärt, warum die Sonne und andere Sterne scheinen. In ihrem Inneren verschmelzen Atome (Masse) und erzeugen die enorme Energie der Sonne, wie es Einsteins berühmte Gleichung beschreibt.
Albert Einstein 1905, sein „Wunderjahr“. Image via Wikimedia Commons.
Aus diesem Grund konnten Wissenschaftler beispielsweise lernen, wie man eine einzelne Bombe baut, die eine Stadt auslöscht, beispielsweise die Atombomben, die die japanischen Städte Hiroshima und Nagasaki am Ende des Zweiten Weltkriegs zerstörten.
Diese frühen Atombomben funktionierten aufgrund von Kernspaltung, nicht Fusion, aber sie arbeiteten nach dem Prinzip, dass eine kleine Menge Masse in eine große Menge Energie umgewandelt werden konnte, wie von Einstein beschrieben.
Atombombe über Hiroshima (links) am 6. August 1945 und Nagasaki (rechts) am 9. August 1945. Lesen Sie mehr über diese Bilder.
Interessanterweise ist die Gleichung E = mc2 kommt nicht in "Hängt die Trägheit eines Körpers von seinem Energiegehalt ab?" vor, weil Einstein mit V die Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum und mit L die Energie bezeichnet, die ein Körper in Form von Strahlung verliert.
E = mc2 wurde ursprünglich nicht als Formel geschrieben, sondern als Satz in Deutsch, der bedeutete:
… Wenn ein Körper die Energie L in Form von Strahlung abgibt, verringert sich seine Masse um L / V2.
Einsteins Arbeit von 1905, die den austauschbaren Aspekt von Masse und Energie beschreibt, war eine von vier Arbeiten, die er während seiner heutigen Arbeit veröffentlichte Annus mirabilis oder Wunderjahr.
Diese vier Artikel haben für immer unsere menschliche Wahrnehmung von Masse, Energie, Raum und Zeit verändert.
Unsere Sonne, gesehen mit einem Röntgenteleskop, zeigt die Korona, das strahlende Millionen-Grad-Plasma, das die Sonne umgibt. Die Energie der Sonne wird in ihrem Inneren durch Kernfusion erzeugt. Das heißt, Masse wird auf eine Weise in Energie umgewandelt, die durch Albert Einsteins berühmte Gleichung E = mc beschrieben wird2. Bild über Yohkoh-Satelliten.
Fazit: Am 27. September 1905 veröffentlichte Albert Einstein in der Zeitschrift "Hängt die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt ab?" Annalen der Physik. Darin beschrieb er die Austauschbarkeit von Masse und Energie oder E = mc2.