Apa arti sebenarnya dari persamaan Einstein E=mc²?

Sep 14 2010
Ini membuka pintu bagi banyak kemajuan teknologi, dari tenaga nuklir dan kedokteran nuklir hingga cara kerja matahari. Bahkan muncul dalam judul album Mariah Carey. Betulkah. Bisakah Anda mendefinisikan ketiga variabel kunci itu juga?
Energi dan materi adalah satu. Lihat lebih banyak gambar petir.

Persamaan Einstein E=mc² muncul di segala hal mulai dari topi baseball hingga stiker bemper. Itu bahkan judul album Mariah Carey 2008. Tapi apa sebenarnya arti dari persamaan terkenal Albert Einstein?

Sebagai permulaan, E singkatan energi dan m singkatan massa , pengukuran kuantitas materi. Energi dan materi dapat dipertukarkan. Selain itu, penting untuk diingat bahwa ada sejumlah energi/materi di alam semesta.

Jika Anda pernah membaca buku anak-anak Dr. Seuss "The Sneetches," Anda mungkin ingat bagaimana karakter kuning, seperti burung dalam cerita melewati mesin untuk mengubah bolak-balik antara "sneetches perut bintang" dan "sneetches perut polos ." Jumlah sneetches tetap konstan sepanjang cerita, tetapi rasio antara yang polos dan berperut bintang berubah. Sama halnya dengan energi dan materi. Total keseluruhan tetap konstan, tetapi energi secara teratur berubah bentuk menjadi materi dan materi menjadi energi.

Sekarang kita masuk ke bagian c² dari persamaan, yang memiliki tujuan yang sama seperti mesin yang menyala dan mati dalam "The Sneetches." C singkatan dari kecepatan cahaya , konstanta universal, sehingga seluruh persamaan rusak menjadi ini: Energi sama dengan materi dikalikan dengan kecepatan cahaya kuadrat.

Mengapa Anda perlu mengalikan materi dengan kecepatan cahaya untuk menghasilkan energi? Alasannya adalah bahwa energi, baik itu gelombang cahaya atau radiasi, bergerak dengan kecepatan cahaya. Itu rusak menjadi 186.000 mil per detik (300.000 kilometer per detik). Ketika kita membelah atom di dalam pembangkit listrik tenaga nuklir atau bom atom, energi yang dihasilkan dilepaskan dengan kecepatan cahaya.

Tapi mengapa kecepatan cahaya dikuadratkan? Alasannya adalah bahwa energi kinetik , atau energi gerak, sebanding dengan massa. Ketika Anda mempercepat suatu objek, energi kinetik meningkat ke kecepatan kuadrat. Anda akan menemukan contoh yang sangat baik tentang hal ini di manual pendidikan pengemudi mana pun: Jika Anda menggandakan kecepatan, jarak pengereman menjadi empat kali lebih lama, sehingga jarak pengereman sama dengan kuadrat kecepatan [sumber: UNSW Physics: Einsteinlight ].

Kuadrat kecepatan cahaya adalah angka kolosal, yang menggambarkan betapa banyak energi yang ada bahkan dalam jumlah kecil materi. Contoh umum dari hal ini adalah bahwa 1 gram air -- jika seluruh massanya diubah menjadi energi murni melalui E=mc² -- mengandung energi sebanyak 20.000 ton (18.143 metrik ton) ledakan TNT. Itulah mengapa sejumlah kecil uranium atau plutonium dapat menghasilkan ledakan atom yang begitu besar.

Persamaan Einstein membuka pintu bagi banyak kemajuan teknologi, dari tenaga nuklir dan kedokteran nuklir hingga cara kerja matahari. Ini menunjukkan kepada kita bahwa materi dan energi adalah satu.

Jelajahi tautan di halaman berikutnya untuk mempelajari lebih lanjut tentang teori Einstein.

Awalnya Diterbitkan: 14 Sep 2010

rumus Einstein

Apa sebenarnya yang dimaksud dengan persamaan Einstein?
Materi dan energi adalah hal yang sama -- selama materi bergerak dengan kecepatan kuadrat cahaya. Yang terakhir adalah jumlah yang sangat besar dan menunjukkan betapa banyak energi yang ada bahkan dalam jumlah kecil materi. Itu sebabnya sejumlah kecil uranium atau plutonium dapat menghasilkan ledakan atom yang begitu besar. Persamaan Einstein membuka pintu bagi banyak kemajuan teknologi, dari tenaga nuklir dan kedokteran nuklir hingga memahami cara kerja bagian dalam matahari
Mengapa kita tidak bisa melakukan perjalanan dengan kecepatan cahaya?
Teori Einstein memprediksi bahwa ketika massa materi dikalikan dengan kuadrat kecepatan cahaya, ia akan mengeluarkan energi yang sangat besar. Namun, bagi kami untuk bergerak dengan kecepatan tinggi seperti itu, kami membutuhkan energi dalam jumlah tak terbatas, yang tidak mungkin.
Apakah dimensi E=mc2 benar?
Ya. Ketika massa dan kecepatan cahaya kuadrat dikalikan, mereka memberikan satuan yang sama dengan energi – Joule. Jadi, E=mc2 benar secara dimensional.

Banyak Informasi Lebih Lanjut

Artikel Terkait

  • Bagaimana Relativitas Khusus Bekerja
  • Bagaimana 'Baby Einstein' Bekerja
  • Bagaimana Otak Albert Einstein Bekerja
  • Apa itu gravitasi?

Lebih Banyak Tautan Hebat

  • Albert Einstein Online

Sumber

  • "E = mc²: Apa artinya, dan dari mana persamaan itu berasal?" Fisika UNSW: Einsteinlight. (3 September 2010)http://www.phys.unsw.edu.au/einsteinlight/jw/module5_equations.htm
  • Fowler, Michael. "Relativitas Khusus." Galileo dan Einstein. 3 Maret 2008. (2 September 2010)http://galileoandeinstein.physics.virginia.edu/lectures/spec_rel.html
  • "Pelensa Gravitasi: Astronom Memanfaatkan Teleskop Einstein." Harian Sains. 24 Februari 2009. (9 Agustus 2010)http://www.sciencedaily.com/releases/2009/02/090220172053.htm
  • Knierim, Thomas. "Relativitas." Pemandangan Besar. 10 Juni 2010. (2 September 2010)http://www.thebigview.com/spacetime/relativity.html
  • Lightman, Alan. "Relativitas dan Kosmos." NOVA. Juni 2005. (2 September 2010)http://www.pbs.org/wgbh/nova/einstein/relativity/
  • Lipson, Edward. "Kuliah 17: Relativitas Khusus." Universitas Sirakusa. (14 Juli 2010)http://physics.syr.edu/courses/PHY106/Slides/PPT/Lec17-Special-Relativity_2.pdf
  • "Relativitas." Worldbook di NASA. 29 November 2007. (2 September 2010)http://www.nasa.gov/worldbook/relativity_worldbook.html
  • Ryden, Barbara. "Relativitas Khusus." Departemen Astronomi Universitas Negeri Ohio. 10 Februari 2003. (2 September 2010)http://www.astronomy.ohio-state.edu/~ryden/ast162_6/notes23.html
  • Tyson, Peter. "Warisan E = mc²." NOVA. Juni 2005. (3 September 2010)http://www.pbs.org/wgbh/nova/einstein/legacy.html
  • Whitlock, Laura dan Tim Kallman. "Apa artinya E=mc²?" NASA: Tanya Fisikawan? 1 Desember 2005. (3 September 2010)