Albert Einstein’ın özel görelilikten çıkardığı e=mc² denklemi kütle ve enerji arasındaki ilişkiyi ortaya koymasıyla fizikte devrimsel bir nitelik taşır. Enerjinin kütlenin ışık hızının karesiyle çarpımı olduğunu ifade eden denklem belki de fizikteki hatta tüm dünyadaki en çok bilinen denklemdir. Peki biz bu denklemi ne kadar biliyoruz?

Denklemin Kökeni

E=mc², Einstein’ın 1905 de yayınladığı özel görelilik teorisiyle ilişkilidir ancak denklem makalede yer almamaktadır. Özel görelilik teorisinin ilkelerini birbirlerine zıt yönlerde ışık enerjisi saçan bir cisim üzerine uygulayan Einstein, cismin enerji yaydıkça kütlesinin azaldığını sonucuna vardı. Kurduğu mantıkla devam ederek, cismin kütlesinin, içerdiği enerji miktarının bir ölçüsü olduğu sonucuna vardı. Böylelikle enerji ve kütle arasında bir denklem yarattı.

Kütle-Enerji Eşitliği

E=mc²,kütle-enerji,eınsteın
e=mc²

Einstein e=mc² denklemiyle kütle ve enerji arasındaki denkliği ifade ediyordu. Onun söylemiyle kütle katılaşmış enerjidir ve enerjide kütlenin tanımsal özelliği olan atalete sahiptir. E=mc² esasında enerjinin kütleye ve kütlenin de enerjiye ne kadar dönüştüğünü tanımlayan bir denklem olarak davranır. Eğer kütle enerjiye dönüşürse, ışık hızının karesiyle kütle büyüklüğünün çarpımı miktarında enerji ortaya çıkar. Işık hızı 3×10^8 metre/saniyedir. Yani Einstein’ın denklemine göre 1 kilogramlık kütle için 9×10^16 joule’lük bir enerji dönüşümü gerçekleşir. Bu dönüşüm devasa boyutlarda enerji açığa çıkartır öyle ki 1 gramlık dönüşüm 70 bin cana mal olabilir.

E=mc²’yi Öğretmek

Einstein’a göre kütle-enerji ilişkisi, özel görelilik kuramının en önemli sonucudur.Çoğu eğitimci, modern fizik dersinde bu konuyu giriş bilgisi olarak verir. Nükleer fizik problemlerinin çözümünde gerekli olan E=mc², basit matematiksel bir bağıntı olarak ele alınmasına karşın, bu bağıntının ne anlama geldiğini tartışmak çok daha faydalı.Bu bağıntı , madde ve enerjinin doğası hakkında ne söylemekte? Durgun kütle yalnızca kuvvet alanlarının enerjisinden mi meydana gelmektedir? En azından maddelerin kütlesinin %90’ı için, bu soruya verilen cevabın “evet” olduğunun şimdilik tam farkına varılmamış görünüyor. E=mc²,albert einstein

Korunum Yasalarına Etkileri

Korunum yasaları fizikteki temel kanunlardır. Bu kanunlar evrende dönüşüme uğrayan niceliklerin toplam miktarının her zaman sabit kaldığını söyler. Diğer bir ifadeyle, niceliğin miktarı korunur ve fizikte bu niceliklere korunumlu büyüklükler denir. Einstein’dan önce fizikçiler, kütle ve enerjinin birbirinden tamamen farklı, korunumlu iki büyüklük olduğunu düşünmekteydi ve kütle ve enerji birbirinden ayrı korunum yasalarına sahipti.

Einstein kütle ve enerjinin aynı şeyin iki farklı versiyonu olduğunu gösterdiğinde kütlenin korunum yasası ve enerjinin korunumu yasaları birleştirilerek kütle-enerji korunumu yasası oluşturuldu. Bu yasaya göre evrendeki toplam kütle-enerji miktarı sabit kalmak zorundadır fakat enerji ve kütle E=mc² dönüşüm denklemine göre birbirlerine dönüşebilirler. Örneğin evrendeki toplam kütle-enerjiyi korumak için nükleer ve kimyasal reaksiyonlar enerji yayınladığında reaksiyona giren maddelerin kütle kaybetmesi gerekmektedir.

Kaynaklar:

1.İzafiyet Teorisi-Albert EİNSTEİN

2.https://history.aip.org/history/exhibits/einstein/emc1.htm