Fizikte, kütle-enerji eşdeğerliği veya denkliği, bir
sistemin durgun çerçevesindeki kütle ve enerji arasındaki ilişkidir; burada iki
değer yalnızca bir sabit ve ölçü birimleri ile farklılık gösterir. İlke,
fizikçi Albert Einstein'ın ünlü formülü ile açıklanmaktadır:
E = mc2
Formül, durgun çerçevesindeki bir partikülün E enerjisini,
kütlenin (m) ışık hızının karesi (c2) ile çarpımı olarak tanımlar.
Işığın hızı günlük birimlerde büyük bir sayı olduğu için (saniyede yaklaşık 3×108
metre), formül, küçük bir miktar durgun kütlenin maddenin bileşiminden bağımsız
olarak çok büyük miktarda enerjiye karşılık geldiğini gösterir eder.
Durgun kütle, aynı zamanda değişmez kütle olarak da
adlandırılır; sistem hareketsizken ölçülen kütledir. Işık hızına yaklaşan aşırı
hızlarda bile momentumdan bağımsız olan temel bir fiziksel özelliktir (yani
değeri tüm atalet referans çerçevelerinde aynıdır). Fotonlar gibi kütlesiz partiküller
sıfır değişmez kütleye sahiptir, ancak kütlesiz serbest partiküllerin hem
momentumları hem de enerjileri vardir.
Eşdeğerlik ilkesi bir sisemde, kimyasal reaksiyonlar,
nükleer reaksiyonlar ve diğer enerji dönüşümlerinde enerji kaybedildiğinde,
sistemin de karşılık gelen miktarda kütle kaybedeceğini söyler. Enerji ve
kütle, ışık gibi ışıyan enerji şeklinde veya termal enerji olarak çevreye
salınabilir. İlke, nükleer ve partikül fiziği dahil olmak üzere fiziğin pek çok
alanı için temeldir.
Kütle-enerji eşdeğerliği, Fransız Henri Poincaré tarafından
tanımlanan bir paradoks olarak özel rölativiteden ortaya çıktı. Einstein, kütle
ve enerjinin eşdeğerliğini genel bir ilke ve uzay - zaman simetrilerinin bir
sonucu olarak öneren ilk kişiydi. İlke ilk olarak 21 Kasım 1905'te Annus
Mirabilis makalelerinden biri olan ‘Bir cismin eylemsizliği enerji içeriğine
bağlı mıdır?’ makalesiyle yayımlandı; enerji-momentumla ilişkisi daha sonra
diğer fizikçiler tarafından geliştirildi.
Einstein, kütle-enerji denkliği formülünü doğru bir şekilde
çıkaran ilk bilim adamı olmasına rağmen, enerjinin kütleyle ilişkisini tam
olarak açıklayan ilk kişi değildi. Hemen hemen tüm önceki yazarlar, enerjinin kütleye
katkıda bulunduğunu ve bunun elektromagnetik alanlardan geldiğini düşünüyorlardı.
Einstein'ın kütle-enerji denkliği formülü başlangıçta birçok farklı gösterimle
yazılmış, yorumlanması ve gerekçelendirilmesi ancak birkaç adımda geliştirilmiştir.
1717: Isaac Newton (Opticks'de kütle ve ışığın denkliği
üzerine yorumlarda bulundu)
1734: Emanuel Swedenborg (Principia’da maddenin boyutsuz saf
ve toplam hareket noktalarından oluştuğu teorisini ileri sürdü)
1873: Nikolay Umov (Е = kmc2, 0.5 ≤ k ≤ 1)
1903: Samuel Tolver Preston, ve Olinto De Pretto
(kütle-enerji ilişkisi üzerinde çalıştı)
1905: Gustave Le Bon. (fizik felsefesinden yola çıkarak
atomların büyük miktarlarda gizli enerji açığa çıkarabileceğini tahmin etti)
Isaac Newton (1643 – 1727) |
Emanuel Swedenborg
(1688 – 1772) |
Nikolay Umov
(1846 – 1915) |
Gustave Le Bon
(1841 – 1931) |
Einstein: kütle-enerji eşdeğerliği
Özel görelilik geliştirirken Einstein, hareket eden bir cismin kinetik enerjisini, eşitliğiyle tanımladı; v hız, m0 durgun kütle ve g Lorentz faktörüdür. Einstein, ‘hareketli cisimlerin elektrodinamiği üzerine’ (1905) adlı görelilik makalesinde partiküllerin kinetik enerjisi için doğru ifadeyi çıkarmıştır: |
|
https://en.wikipedia.org/wiki/Mass%E2%80%93energy_equivalence
29 Nisan 2021
GERİ (özel görelilik
kuramı)
GERİ
(gravitasyon ve görelilik)
GERİ (albert
einstein)