E = mc2'yi Anlamanın Eğlenceli Yolu

Pin
Send
Share
Send

Birçok insan madde içinde ne kadar enerjinin kilitlendiğini anlayamıyor. Ancak, yıllarca bilim insanlarından kaçan maddenin bu yönüne daha fazla içsel bir şey var.

Albert Einstein'ın parlaklığına kadar, kütle ve enerji arasındaki bu korelasyonu tam olarak kavrayamadık. E = mc değerini girin2. Görünüşte basit olan bu cebirsel formül, enerjinin maddeyle olan ilişkisini (herhangi bir kütle miktarının enerji eşdeğerini) temsil eder. Birçoğu bunu duydu, ancak pek çoğu bunun ne anlama geldiğini anlamıyor. Birçok insan madde içinde ne kadar enerji bulunduğunun farkında değildir. Böylece, önümüzdeki birkaç dakika boyunca, size kendi kişisel potansiyel enerji eşdeğerliğinizin büyüklüğünü aktarmaya çalışacağım.

İlk olarak, bu denklemi yıkmalıyız. Harflerin her biri ne anlama geliyor? Değerleri nelerdir? Soldan sağa ayıralım:

E Joule cinsinden ölçtüğümüz enerjiyi temsil eder. Joule enerji için bir SI ölçümüdür ve her kare kare için kilogram x metre kare olarak ölçülür [kg x m2/ sn2]. Bütün bunlar esasen bir enerji joule'unun belirli bir nesneyi kuvvetle aynı yönde 1 metre hareket ettirmek için kullanılan kuvvete eşit olduğu anlamına gelir.

m belirtilen nesnenin kütlesini temsil eder. Bu denklem için kütleyi Kilogram (veya 1000 gram) olarak ölçeriz.

c ışık hızını temsil eder. Vakumda, ışık saniyede 186.282 mil hızla hareket eder. Ancak bilimde SI (Uluslararası Birimler Sistemi) kullanıyoruz, bu nedenle metre ve kilometreler yerine metre ve kilometre ölçümleri kullanıyoruz. Işık için hesaplamalarımızı her yaptığımızda, 3.00 × 108m / s veya saniyede 300.000.000 metre.

Yani esas olarak denklemin söylediği şey, belirli bir kütle miktarı için (kilogram olarak), eğer bunu kare ışık hızıyla (3.00 × 10) çarptığınızda8)2, enerji eşdeğerini (Joule) elde edersiniz. Peki, bu ne anlama geliyor? Bununla nasıl bağlantı kurabilirim ve madde içinde ne kadar enerji var? İşte eğlenceli kısım geliyor. Bir deney yapmak üzereyiz.

Bu ne fantezi ekipmana ihtiyacımız değil, ne de büyük bir laboratuvara ihtiyacımız var. Tek ihtiyacımız olan basit matematik ve hayal gücümüz. Şimdi devam etmeden önce, bu denklemi en temel biçimde kullandığımın altını çizmek isterim. Bu denklemin birçok farklı uygulama için kullanılan daha karmaşık türevleri vardır. Ayrıca, iki atomun kaynaştığında (yıldızımızın çekirdeğinde Hidrojen kaynaşması gibi Helyum'a kaynaşırsa) kütlenin sadece yaklaşık% 0.7'sinin toplam enerjiye dönüştürüldüğünü belirtmek gerekir. Bizim amaçlarımız için bu konuda endişelenmemize gerek yok, çünkü kütlenizin eşitliğini oluşturan inanılmaz miktarda enerjiyi, kütlenizin enerjiye dönüştüğünün kaynaşmasını göstermiyorum.

Denklemimize girebilmemiz için verileri toplayarak başlayalım. Yaklaşık 190 kilo ağırlığındayım. Yine, bilimde SI birimlerini kullandıkça, bunu pounddan grama çevirmemiz gerekiyor. Bunu şu şekilde yapıyoruz:

1 Josh = 190 lbs
1 lbs = 453,6 g
Yani 190lbs × 453.6g / 1 lbs = 86.184 g
Yani 1 Josh = 86.184 g

E için ölçümümüz Joule'de olduğundan ve Joule ölçüm birimleri saniyede kare olarak kilogram x metre kare olduğundan, gram cinsinden kütlemi kilogram cinsinden kütleye dönüştürmem gerekir. Bunu şu şekilde yapıyoruz:

86,184g × 1kg / 1000g = 86,18 kg.

Yani 1 Josh = 86,18 kg.
Artık kütle için doğru ölçü birimindeyim, değerleri denkleme ekleyebilir ve sadece ne elde ettiğimizi görebiliriz:
E = mc2
E = (86,18 kg) (3,00 × 108Hanım)2
E = 7,76 × 1018 J

Şuna benziyor: 7.760.000.000.000.000.000 veya kabaca 7.8 septillion Joule enerji.

Bu inanılmaz derecede büyük bir enerji. Ancak, hala çok belirsiz görünüyor. Bu sayı ne anlama geliyor? Bu gerçekten ne kadar enerji? Şimdi bu denemeye devam edelim ve bu enerjiyi bizim için perspektif haline getirmeye yardımcı olmak için bunu ölçebileceğimiz bir şey bulalım.

İlk olarak, enerjimizi eşdeğer bir ölçüme dönüştürelim. Bağlantı kurabileceğimiz bir şey. TNT kulağa nasıl geliyor? İlk olarak, TNT için ortak bir ölçü birimi belirlemeliyiz. Kiloton. Şimdi 1 Joule'de kaç kiloton TNT olduğunu öğreniyoruz. Biraz arama yaptıktan sonra bize bunu yapmamızı sağlayacak bir dönüşüm oranı buldum:

1 Joule = 2,39 × 10-13 kiloton patlayıcı. Yani 1 Joule enerji .000000000000239 kiloton TNT'ye eşittir. Bu çok küçük bir sayı. Bu ilişkiyi anlamanın daha iyi bir yolu, 1 kiloton TNT'de kaç Joule enerji olduğunu görmek için bu oranı tersine çevirmektir. 1 kiloton TNT = 4.18 × 1012 Joule veya daha çok 4,184,000,000,000 Joule.

Artık dönüşüm oranımıza sahip olduğumuza göre, hadi matematiği yapalım.

1 Josh (E) = 7,76 x 1018 J
7,76 x 1018 J x 1 kT TNT / 4,18 x 1012 J = 1.856.459 kiloton TNT.

Böylece, küçük zihin deneyimizi sonuçlandırdığımızda, sadece bir insanın kabaca 1.86 MİLYON kiloton TNT değerinde enerjiye eşdeğer olduğunu bulduk. Şimdi bunu, sadece bu denkliğin gerçekten olduğu muazzam miktarda gücü aydınlatmak için perspektife koyalım.

II. Dünya Savaşı sırasında Japonya'da Nagazaki'yi yok eden bomba yıkıcıydı. Saniyeler içinde bir şehri düzleştirdi ve Pasifik'teki Savaşı sona erdirdi. Bu bomba yaklaşık 21 kiloton patlayıcıydı. Yani bu, ben, 1 insanın, bütün bir şehri yok eden bir bombadan 88,403 kat daha fazla patlayıcı enerjiye sahip olduğum anlamına geliyor… ve bu her insan için geçerli.

Birisinin size gerçek bir potansiyele sahip olduğunuzu söylediğini duyduğunuzda, sadece hiçbir fikri olmadığını söyleyin….

Pin
Send
Share
Send