تكافؤ الكتلة والطاقة

لمعلومات عن other uses, انظر E=MC2 (توضيح).

مجسم لمعادلة أينشتاين الشهيرة في برلين

في الفيزياء ، تكافؤ الكتلة والطاقة هومفهوم يوضح حتى أي كتلة لها إرتباط بالطاقة ، وأن أي طاقة لها إرتباط ما بالكتلة. في النسبية الخاصة يعتبر عن هذه العلاقة باستخدام المعادلة التالية:

ط = ك.س² ( بالإنجليزية : E=mc² )

معادلة تكافؤ المادة والطاقة

ط = ك.س² ، هي صيغة (معادلة) طوَّرها ألبرت أينشتاين تنص على وجود علاقة مباشرة بين الكتلة (المادة) والطاقة. وفي هذه الصيغة تُمثل ط الطاقة، وتُمثل ك الكتلة، أما ث² فهي عامل ثابت= مربع سرعة الضوء.

وتبين الصيغة حتى كميات كبيرة من الطاقة يمكن حتى يتم إنتاجها من كميات صغيرة جدًا من الكتلة إذا تم تحويل الكتلة كلها إلى طاقة. فمثلاً يمكن حتى تنتج كتلة من جرام واحد حوالي 25 مليون كيلوواط/ ساعة من الكهرباء، وهي كهرباء كافية لإضاءة مصباح إنارة ذي مائة واط إضاءة مستمرة لأكثر من 28,500 سنة.

أرست الصيغة قاعدة لتطبيق الطاقة النووية ، إذ لم يكن الفهماء يعهدون كيفية تغيير الكتلة إلى طاقة ولا الطاقة إلى كتلة، حين أعرب أينشتاين تلك الصيغة عام 1905م. غير حتى الفهماء توصلوا خلال الثلاثينيات من القرن العشرين إلى طريقة لشطر ذرات عناصر ثقيلة مُعينة إلى ذرات عناصر أخف. فقد اكتشفوا حتى الكتلة الكلية للذرات الخفيفة أقل من كتلة الذرة الثقيلة الأصلية. وكذلك وجدوا حتى الطاقة قد تم إنتاجها. وعلل الفهماء ذلك بأن الذَّرة حين انشطرت تحولت الكتلة المفقودة إلى طاقة. وقد يستطيع الفهماء باستخدام صيغة أينشتاين حتى يحسبوا كمية الكتلة التي حُولت إلى طاقة.

حفظ الكتلة والطاقة

الأجسام سريعة الحركة ونظم الأجسام

معاني معادلة تكافؤ المادة والطاقة

The mass–energy equivalence formula was displayed on Taipei 101 during the event of the World Year of Physics 2005.

في الفيزياء النووية

أمثلة عملية

الكفاءة

خلفية

الكتلة النسبية

التوسع منخفض السرعة

التاريخ

نيوتن: المادة والضوء

باقي الكتلة الكهرومغناطيسية

القصور الذاتي للطاقة والاشعاع

أينشتاين: تكافؤ الكتلة والطاقة

آخرون

النشاط الإشعاعي والطاقة النووية

The popular connection between Einstein, E=mc², and the atomic bomb was prominently indicated on the cover of Time magazine in July 1946 by the writing of the equation on the mushroom cloud itself.

انظر أيضا

كثافة الطاقة
Energy-momentum relation
Inertia
Binding energy (mass defect)
الكتلة في النسبية الخاصة
الكتلة, momentum, والطاقة

المصادر

^ / الموسوعة المعهدية الكاملة

Bodanis, David (2001). E=mc²: A Biography of the World's Most Famous Equation. Berkley Trade. ISBN .
Tipler, Paul; Llewellyn, Ralph (2002). Modern Physics (4th ed.). W. H. Freeman. ISBN .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
Lasky, Ronald C. (April 23, 2007). ? And what does it mean?". Scientific American.

وصلات خارجية

Living Reviews in Relativity — An open access, peer-referred, solely online physics journal publishing invited reviews covering all areas of relativity research.
— An easy to understand, high-school level derivation of the ${\displaystyle E=mc^{2$ formula.
Einstein on the Inertia of Energy at MathPages