E=Mc²

E=mc²


E = mc2, fizikte kütle-enerji eşitliğinin temel formülüdür

Bu formül, hangi formda olursa olsun enerji ile kütle arasında ilişki kurar Bu formülde boşluktaki (vakumlanmış ortam) ışık hızının karesi, kütle birimlerinden enerji birimlerine dönüşüm katsayısı için kullanılır Formülü bir cümlede anlatmamız gerekirse: Kütlenin, dönüştürme katsayısı olan ışık hızının karesi ile çarpılarak dönüşüm sonrası çıkacak enerjinin hesaplanmasıdır

Formül

Eğer formülün harflerle simgelenmiş elemanlarını incelersek:

E= Enerji (joule)
m= Cismin hareketsiz halindeyken kütlesi (kilogram)
c= Işık hızı 299792458 metre/saniye

Yani okunuşu: Boşluktaki ışığın hızının karesi kadar bir kilogramlık kütle bir joule'luk enerjiye eşittir

Biliyoruz ki, bir eşitlikle eşitliğin iki tarafındaki birimler birbirini sağlamalıdır c2, birim kütlenin birim enerjiye dönüşmesi sırasında gerekli dönüştürme katsayısıdır 1 gram kütlenin dönüşümü sırası gereken enerjinin sayısal değeri, ışık hızının sayısal değerinin karesine eşittir Formül belirli bir birim sistemine dayanmaz Uluslararası birim sistemine göre; enerjinin birimi joule (J), kütlenin birimi kilogram(kg), hızın birimi de metre/saniye(m/s)dir Eğer birimleri eşitliğe yazarsak:

j = kg x [299792458(m/s)]2

Bulunuşu

Albert Einstein, kendisine kadar süregelen bir yargıyı yıkarak bilim dünyasında yeni bir çığır açmıştır Ondan öncesinde kütle ile enerji arasında bir bağlantı kurulmamıştır ve ayrı olgular oldukları varsayılmıştır 19yüzyılda kimyagerlerin hassas aygıtları olmadığı için kimsenin dönüşüm sonrası kütle kaybından haberleri yoktu Basit tepkimeler sonrası oluşan kütle kaybı fark edilememişti Einstein ise bütün bilinenleri yıkarak çağdaş bilimin temel taşlarını atmıştır Ona göre her şey enerjidir, yani maddeler de çok yoğun enerjilerdir Kimyasal reaksiyonlar sonrası küçük de olsa kütlenin bir kısmı enerjiye dönüşmektedir Bu durumu açıklamak için eşitliğin az farklı formülasyonu ilk defa Albert Einstein tarafından 1905'de ünlü makalelerinde yayımlanmıştır Aynı yıl önermiş olduğu özel görelilik teorisinin bir sonucu olarak türetmiştir Birim kütleden inanılmaz enerji elde edilebileceğini gösteren bu formül sayesinde diğer kötü amaçlı insanlar atom bombasını da icat ederlerBu olayın Einstein ile bir ilgisi yoktur, o daima barışcıl ve insani olmuştur

Popüler Kültür
Bu formül fizikçi olmayanlar için bile en ünlü eşitliklerden bir tanesidir Neredeyse Albert Einstein ile özdeşleşmiştir Ayrıca formülün popüler kültürdeki yeri de büyüktür Birçok film ve televizyon programlarında bu formüle rastlamak mümkündür Ayrıca müzik endüstrisine de ilham kaynağı olmuştur Amerikalı jazz sanatçısı Count Basie'nin 1957'deki albümünün adı E=mc²'dir Ayrıca ünlü sarkıcı Mariah Carey'in 2008'de çıkardığı albümünün adı da aynıdır İngiliz Big Audio Dynamite müzik grubunun da 1986 yılında yazdıkları şarkı da E=MC2'dir

Formülle İlgili Ek Bilgiler

Kinetik enerji KE = mc2 ***8722; m0c2 olarak ifade edilir Görelilik formüllerinde, ifadenin altında 0 olursa değer klasik değerli, normal yazılırsa göreli değerlidir Mesela m0 sabit kütle, m ise göreli kütledir

Bu KE ifadesi ile eşdeğerdir

Eşitliğe momentum (momentum=p, göreli momentum olmak üzere) da eklenirse;

olur O da 'ye eşittir E=mc^2 eşitliği, p=0 olduğunda geçerlidir

Enerjiye fotonlardan bahsedilirken çokca kullanılan pc ifadesinden bakınca ilginç bir sonuca ulaşılır Fakat ilginç olan, bulduktan hemen sonra zaten ışık hızı (c) sabit olduğundan E=mc^2'nin buna işaret ettiğinin anlaşılmasıdır Bu ifadeye şu şekilde ulaşılabilir

eşitliği için'e eşittir Eşitliğin karesini alınca,

'ye ulaşılır

Kısa bir hesaptan sonra, sonuca ulaşılır:

Fotonlar için E=pc geçerlidir