AKO Sú ENERGETIKA A HMOTA ROVNAKé?

Send

Ako nám ukázal Einstein, svetlo a hmota a iba aspekty tej istej veci. Ako sa človek stane druhým?

Najslávnejšia rovnica Alberta Einsteina hovorí, že energia a hmota sú dve strany tej istej mince.
Čo to však znamená? A ako sú známe rovnice? Páči sa mi veriť, že rovnice môžu byť známe tým, ako môže byť umelecké dielo alebo filozofia slávna. Ľudia môžu byť o veci informovaní a napriek tomu s nimi nikdy nereagovali. Dokážu pochopiť, že je to dôležité, a napriek tomu nechápu, prečo je také významné. Čo je trochu príliš zlé, pretože toto je naozaj krásny nápad ohýbania mysle.

Pôvod E = mc² spočíva v osobitnej relativite. Svetlo má rovnakú rýchlosť bez ohľadu na to, v akom referenčnom rámci sa nachádzate. Nezáleží na tom, kde ste alebo ako rýchlo idete. Keby ste stáli nehybne na kraji cesty a pozorovali by ste auto jazdiace rýchlosťou ¾ svetla, videli by ste svetlo z ich svetlometov, ktoré sa od nich vzdialilo ¼ rýchlosťou svetla.

Vodič automobilu by však stále videl, že svetlo sa pred nimi pohybuje rýchlosťou svetla. Je to možné iba vtedy, keď sa zdá, že sa ich čas v porovnaní s vami spomaľuje a vy a ľudia v aute sa už nemôžete dohodnúť na tom, ako dlho bude trvať sekunda.

Zdá sa teda, že svetlo od nich odchádza pomalšie, ale keď veci prežívajú pomalšie, všetko sa zhasne. Toto tiež ovplyvňuje ich zdanlivú hmotnosť. Ak vstúpia na plyn, zrýchlia sa pomalšie, ako by ste očakávali. Je to, akoby auto malo väčšiu hmotnosť, ako ste očakávali. Takže relativita vyžaduje, že čím rýchlejšie sa objekt pohybuje, tým viac hmoty má. To znamená, že sa časť energie automobilu nejakým spôsobom premení na hmotu. Odkiaľ pochádza Einsteinova rovnica. Ako sa to stane? To naozaj nevieme. Vieme iba to.

Rovnaký efekt nastáva s kvantovými časticami, nielen so svetlom. Napríklad neutrón sa môže rozpadnúť na protón, elektrón a anti-neutrín. Hmotnosť týchto troch častíc je menšia ako hmotnosť neutrónov, takže každá z nich získa aj nejakú energiu. Takže energia a hmota sú skutočne to isté. Úplne zameniteľné. A nakoniec, hoci energia a hmota súvisia prostredníctvom osobitnej relativity, hmota a priestor sú spojené prostredníctvom všeobecnej relativity. Ľubovoľnú hmotu môžete definovať podľa vzdialenosti známej ako jej Schwarzschildov polomer, čo je polomer čiernej diery tejto hmoty. Takže energia, hmota, priestor a čas sú všetky aspekty tej istej veci.

Co si myslis? Ako E = mc², aký je najslávnejší nápad vo fyzike?

A ak sa vám páči to, čo vidíte, navštívte našu stránku Patreonu a zistite, ako môžete získať tieto videá čoskoro a zároveň nám pomôcť priniesť vám skvelý obsah!