هم‌ارزی جرم و انرژی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
E=MC2 به این مقاله تغییرمسیر دارد. برای دیگر کاربردها، E=MC2 (ابهام‌زدایی) را ببینید.
هم‌ارزی جرم و انرژی

معادل‌بودن جرم با انرژی، یا E=mc۲، یکی از مشهورترین معادله‌ها در فیزیک و از مهم‌ترین نتیجه‌ها در نظریه نسبیت خاص می‌باشد. در اینجا m جرم در حال سکون ماده، E انرژی و c سرعت جهانی نور (سرعت نور در خلا) می‌باشند. این معادله به ما این نتیجه را می‌دهد که جرمِ لَختی یک جسم معادل با انرژی درونی آن است. یا به عبارتی انرژی و جرم،تنها قابل تبدیل به یکدیگر هستند. این یعنی اگر یک جرم با سرعت نور حرکت کند تماماً به انرژی تبدیل می گردد.


E=mc^2

توجه شود که در نظریه نسبیت عام، جرم لختی و جرم گرانشی با هم برابر هستند، بنابراین این فرمول‌بندی برای جرم گرانشی نیز صادق است. همانطور که گفته شد، در اینجا m جرم جسم در حال سکون است. اما اگر این جسم با سرعت v در حال حرکت باشد آنگاه داریم:


E = \frac{m c^2}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}

حال اگر سرعت این جسم بسیار کمتر از سرعت نور باشد (v <<c)، آنگاه از معادله بالا به راحتی به دست می‌آوریم:


E = m c^2 + \frac{1}{2} m v^2 + \cdots

که نشان می‌دهد، انرژی یک جسم متحرک با سرعت بسیار پایین (که در زندگی روزمره با آنها سر و کار داریم) به اندازه \frac{1}{2}mv^2 بیشتر می‌شود. که این مقدار برای ما آشنا است و همان انرژی جنبشی می‌باشد که در مکانیک کلاسیک با آن سر و کار داریم.

این معادله گاه برای توضیح پدیده‌های فیزیک هسته‌ای مثلاً در واپاشی هسته‌ای به کار می‌رود.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

جستجو در ویکی‌انبار در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ هم‌ارزی جرم و انرژی موجود است.
  • Bodanis, David (2001). E=mc²: A Biography of the World's Most Famous Equation. Berkley Trade. ISBN 0-425-18164-2.
  • Tipler, Paul; Llewellyn, Ralph (2002). Modern Physics (4th ed.). W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4345-0.