. . . یه دانشجو فیزیک و - هم ارزي جرم

یکشنبه 8 بهمن1385

هم ارزي جرم – انرژي

E=mc^2رابطه اي معروف كه حتي مي توان آن را بر ديواره شهرها هم ديد اما اينكه تا چه حد با مفهوم آن آشنا هستيم٬ خود بحثي عميق دارد . اين مقاله كوتاه نيز سعي دارد تا اين مفهوم را به سادگي بيان كند.

آلبرت اينشتن طي يك مقاله ارزشمند علمي در سه صفحه با استدلالي زيبا و عاري از پيچيدگي هاي رياضي آن را استنتاج كرده است. او واپاشي پرتوزايي را در نظر مي گيرد كه در آن هسته پرتو گاما٬ يعني٬ تابش الكترومغناطيسي با فركانس بالا گسيل مي كند. در مورد چنين سيستمي منزوي كه هيچ نيروي خارجي بر آن اثر نمي كند٬ بايد انرژي و اندازه حركت در واپاشي پايسته بمانند. اينشتن با بهره گيري از اين دو شرط پايستگي٬ و بيان نسبيتي اندازه حركت٬ كه جرم دختر - هسته بايد به ميزان

Δm=E/c^2 از جرم مادر كمتر باشد٬ در اينجا E انرژي است كه تابش منتقل مي كند. به زبان خود وي : " اگر جسمي انرژي E را به صورت تابش از دست بدهد٬ جرمش به اندازه E/c^2 كم كي شود."

اين نتيجه گيري٬ گذشته از چگونگي آزاد شدن انرژي٬ به طور كلي صادق است. مثلا در بعضي واكنشهاي هسته اي٬ انرژي به صورت انرژي جنبشي دخيل در واكنش آزاد مي شود٬ در اين صورت٬ بين اين انرژي و تغييرات سيستم نيز بايد موازنه برقرار شود. اگر سيستمي به جرم m خود به خود از بين برود٬ انرژي آزاد شده عبارت خواهد بود از :

E=mc^2

به همين ترتيب٬ مي توان تصور كرد كه با صرف انرژي كافي بايد بتوان جسم پر جرمي به وجود آورد و در واقع چنين رويدادي هم رخ مي دهد. يعني معادله فوق حاكي از هم ارزي بين انرژي و جرم است و انجام واكنش ها را در دو جهت جايز مي داند.

نوشته شده توسط مرتضی در 7:13 | | لینک به این مطلب

درباره وبلاگ

فهرست اصلی

نوشته های پیشین

آرشیو هفتگی

آرشیو موضوعی

پیوندها

تبادل نظر و گپ دوستانه