Saskaņā ar relativitātes teoriju saistību starp matēriju un enerģiju piešķir gaismas ātrums. Alberts Einšteins bija pionieris šīs hipotēzes ierosināšanai 1905. gadā. Einšteina relativistiskā teorija matēriju un enerģiju saista ar šādu vienādojumu: E = M x C 2 ; kur E: enerģija, M: masa un C: gaismas ātrums, pēdējā paredzamā vērtība ir 300 000 000 m / s.
Pēc Einšteina formulas ekvivalento enerģiju (E) var aprēķināt, reizinot ķermeņa masu (m) ar gaismas kvadrātā ātrumu. Savukārt gaismas kvadrātā ātrums ir vienāds ar 9 x 10 16 m / s, kas nozīmē, ka masas un enerģijas attiecība ir proporcionāla ārkārtīgi augstam reizināšanas koeficientam.
Ķermeņa masas izmaiņas ir tieši proporcionālas enerģijai, kas rodas pārveidošanas procesā, un apgriezti proporcionālas gaismas ātruma kvadrātam.
Tā kā gaismas ātrumu norāda vairāki cipari, Einšteina formula nosaka, ka, lai arī tas ir priekšmets ar nelielu masu miera stāvoklī, tam zem jostas ir ievērojams enerģijas daudzums.
Šī transformācija notiek ļoti nesabalansētā proporcijā: no 1 kg vielas, kas tiek pārveidota citā stāvoklī, tiek iegūti 9 x 10 16 džouli enerģijas. Tas ir atomelektrostaciju un atombumbu darbības princips.
Šis pārveidošanas veids ļauj enerģijas pārveides procesam notikt sistēmā, kurā daļa ķermeņa iekšējās enerģijas mainās siltumenerģijas vai izstarojošas gaismas veidā. Šis process, savukārt, ir saistīts arī ar masas zudumu.
Piemēram, kodolskaldīšanas laikā, kad smagā elementa (piemēram, urāna) kodolu sadala divos fragmentos ar mazāku kopējo masu, masas starpība enerģijas veidā tiek atbrīvota uz ārpusi.
Masas izmaiņām ir liela nozīme atomu līmenī, tas liecina, ka matērija nav nemainīga ķermeņa īpašība, un tāpēc viela "var pazust", enerģijas veidā atbrīvojoties uz āru.
Saskaņā ar šiem fizikālajiem principiem masa palielinās atkarībā no ātruma, ar kādu daļiņa pārvietojas. No tā izriet relativistiskās masas jēdziens.
Ja elements ir kustībā, rodas starpība starp sākotnējo enerģijas vērtību (miera stāvoklī) un enerģijas vērtību, kas tam piemīt, kamēr ķermenis atrodas kustībā.
Tāpat, ņemot vērā Einšteina relativistisko teoriju, variācijas rodas arī ķermeņa masā: kustībā esošās ķermeņa masa ir lielāka par ķermeņa masu, kad tā bija miera stāvoklī.
Ķermeņa masu miera stāvoklī sauc arī par iekšēju vai invariantu masu, jo tā nemaina savu vērtību, pat ekstremālos apstākļos.
Materiāls ir materiālā viela, kas veido novērojamā Visuma kopumu, un kopā ar enerģiju abi elementi veido visu fizisko parādību pamatu.
Matērijas un enerģijas attiecības, kas izteiktas Einšteina relativitātes teorijā, liek mūsdienu fizikas pamatus 20. gadsimta sākumā.
Atsauces
- De la Villa, D. (2011). Materiālu un enerģijas attiecības. Lima Peru. Atgūts no: micienciaquimica.blogspot.com.
- Encyclopædia Britannica, Inc. (2017). Lieta. Londona Anglija. Atgūts no: britannica.com.
- Einšteina vienādojums (2007). Madride Spānija. Atgūts no: Sabercurioso.es.
- Strasslers, M. (2012). Masa un enerģija. Ņūdžersija, ASV. Atgūts no: profmattstrassler.com.
- Wikipedia, The Free Encyclopedia (2017). Masas un enerģijas ekvivalence. Atgūts no: es.wikipedia.org.