№2. Миф или факт? – Самое известное в мире уравнение: E = mc² (Эквивалентность массы и энергии)

  Считается что самое известное в мире уравнение – это E = mc². Многие из нас слышали о этой формуле, может быть даже на уроках физики, одни только слышали о ней, а другие еще и знают как ею правильно пользоваться. Формулу придумал никто иной как Альберт Эйнштейн. Альберт Эйнштейн родился в городе Ульм, в Германии, 14-го марта 1879 года, но был вынужден переехать жить в Америку из-за преследования в Германии евреев. В 1921 Эйнштейн получил Нобелевскую премию по физике. Поскольку он известен за уравнение эквивалентности массы и энергии, многие считают, что Альберт Эйнштейн получил премию именно за эту формулу. Но это правда-ли?   

Мы расскажем об этом мифе и разберемся есть ли в нем правда или нет.    

Энергия физического объекта равна его массе, умноженной на размерный множитель.

 Давайте рассмотрим, что означает формула E = mc². Из названия форму ясно, что энергия связана с массой. Вам понятно, нет??? Тогда давайте смотреть глубже! Энергия имеет систему СИ, которая основана системой Джоуля(J). Как мы знаем Джоуль состоит из основных единиц измерения кг, м и с (килограммы, метры и секунды соответственно). 1Дж вычисляется по формуле (1 Н·м=1 кг·м²/с²) . При этом не забывайте о правильности занесения данных, ведь малая m означает мега (10^6 = 1.000.000). А в науке должно быть все точно, очень точно. Но почему я рассказываю вам все это? Когда вы решите уравнение на базовые единицы, вы увидите, что левая и правая сторона имеют одни и те же единицы измерения. Масса и энергия одинаковы. Масса, не более, чем очень плотно упакованная энергия. А это значит, что их можно преобразовать друг в друга.    

Чтобы разобраться сколько энергии содержится в одном грамме массы сделаем быстрый расчет по формуле E = mc. E = mc² = 0,001 кг * (299,792,458 м / с) ² = 8,98755179 10 ^ 13 м² / с² или 8. 9875517910 ^ 13 Дж или 89,875,517,900,000 Дж. Огромное число, верно? Но для чего мы вычисляли эту формулу, может быть для выяснения TNT? Один килотонн ТНТ эквивалентен 4.184 * 10^12Дж. Наш 1 грамм будет иметь эквивалент около 21,48 кТ. К сравнению первая атомная бомба, которая была испытана над землей, имела эквивалент в 21 кТ и была сброшена 16-го июля 1945 года. Наша масса в 1 г имеет теоретическую разрушительную силу первой атомной бомбы. 

Давайте вернемся к нашему изначальному вопросу, получил ли Альберт Эйнштейн Нобелевскую премию за эту формулу? Нет, Нобелевскую премию за эту формулу он не получил, однако по праве заслуживал ее. Нобелевскую премию в 1921 году он получил за еще одно великое открытие. 

        Фотоэффект (фотоэлектрический эффект)

В том же году, когда он опубликовал свою статью «Инерция тела зависит от его энергетического содержания?», В котором он представил e = mc², он опубликовал статью «Об эвристической точке зрения о производстве и трансформации света». В этой работе он описывает явления, которые электроны решают с поверхности металлов при облучении светом. В частности, он показал, что свет состоит из фотонов с энергией h * f каждый. H обозначает постоянную Планку и f для частоты.

Как уже говорилось, Эйнштейн заслужил Нобелевскую премию намного раньше, однако с комитетом возникли проблемы. Большинство членов, в которой экспериментальные физики, а Альберт Эйнштейн был физиком-теоретиком. У комитета возникли проблемы, чтобы понять и принять его работу о том, «Инерция тела зависит от его энергетического содержания». 

К счастью, у них было больше предпочтений в его более экспериментальной работе по фотоэлектрическому эффекту. В следующий раз, когда кто-то скажет вам, что Эйнштейн получает свою Нобелевскую премию за E = см², вы скажете ему (не правда):

 Если вам понравилась статья из раздела «миф или факт», то ставьте апвоут и подписывайтесь впереди еще много интересного. 

Читайте так же:

№1. Миф или факт? – Правило пяти секунд