Das Beziehung zwischen Materie und Energie ist nach der Relativitätstheorie durch die Lichtgeschwindigkeit gegeben. Albert Einstein war der Pionier, als er 1905 diese Hypothese vorschlug. Einsteins relativistische Theorie bezieht Materie und Energie durch die folgende Gleichung: E = M x C.zwei;; wobei E: Energie, M: Masse und C: Lichtgeschwindigkeit, letzterer einen geschätzten Wert von 300.000.000 m / s hat.
Nach Einsteins Formel kann die äquivalente Energie (E) berechnet werden, indem die Masse (m) eines Körpers mit der Lichtgeschwindigkeit im Quadrat multipliziert wird. Die Lichtgeschwindigkeit im Quadrat beträgt wiederum 9 x 1016 m / s, was bedeutet, dass die Beziehung zwischen Masse und Energie proportional zu einem extrem hohen Multiplikationsfaktor ist.
Die Variation der Masse eines Körpers ist direkt proportional zur Energie, die vom Umwandlungsprozess ausgeht, und umgekehrt proportional zum Quadrat der Lichtgeschwindigkeit.
Da die Lichtgeschwindigkeit durch mehrere Ziffern gegeben ist, besagt Einsteins Formel, dass es sich zwar um ein Objekt mit einer kleinen Masse in Ruhe handelt, jedoch eine erhebliche Energiemenge unter seinem Gürtel hat..
Diese Umwandlung erfolgt in einem sehr unausgeglichenen Verhältnis: Für 1 kg Materie, die in einen anderen Zustand umgewandelt wird, werden 9 × 10 erhalten16 Joule Energie. Dies ist das Funktionsprinzip von Kernkraftwerken und Atombomben.
Diese Arten von Transformationen ermöglichen es, dass ein Energieumwandlungsprozess in einem System stattfindet, in dem sich ein Teil der intrinsischen Energie des Körpers in Form von Wärmeenergie oder Strahlungslicht ändert. Dieser Prozess beinhaltet wiederum auch einen Massenverlust.
Beispielsweise wird während der Kernspaltung, bei der der Kern eines schweren Elements (wie Uran) in zwei Fragmente mit geringerer Gesamtmasse aufgeteilt wird, die Massendifferenz in Form von Energie nach außen freigesetzt.
Die Veränderung der Masse ist auf atomarer Ebene wichtig. Dies zeigt, dass Materie keine unveränderliche Eigenschaft des Körpers ist und daher Materie „verschwinden“ kann, wenn sie in Form von Energie nach außen freigesetzt wird.
Nach diesen physikalischen Prinzipien nimmt die Masse in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit zu, mit der sich ein Teilchen bewegt. Daher das Konzept der relativistischen Masse.
Wenn ein Element in Bewegung ist, wird eine Differenz zwischen dem anfänglichen Energiewert (Energie in Ruhe) und dem Energiewert erzeugt, den es besitzt, während der Körper in Bewegung ist..
In ähnlicher Weise wird nach Einsteins relativistischer Theorie auch eine Variation in der Masse des Körpers erzeugt: Die Masse des sich bewegenden Körpers ist größer als die Masse des Körpers, wenn er sich in Ruhe befindet.
Die Masse des ruhenden Körpers wird auch als intrinsische oder invariante Masse bezeichnet, da sie ihren Wert auch unter extremen Bedingungen nicht ändert..
Materie ist die materielle Substanz, die das gesamte beobachtbare Universum ausmacht, und zusammen mit der Energie bilden beide Elemente die Grundlage aller physikalischen Phänomene.
Die Beziehung zwischen Materie und Energie, ausgedrückt in Einsteins Relativitätstheorie, legt den Grundstein für die moderne Physik zu Beginn des 20. Jahrhunderts.
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