Както ни показа Айнщайн, светлина и материя и просто аспекти на едно и също нещо. Как едното става другото?
Най-известното уравнение на Алберт Айнщайн казва, че енергията и материята са две страни на една и съща монета.
Но какво всъщност означава това? И как са известни уравненията? Обичам да вярвам, че уравненията могат да бъдат известни по начина на произведение на изкуството или философия. Хората могат да имат осведоменост за това и въпреки това никога не са взаимодействали с него. Те могат да разберат, че е важно, но въпреки това не разбират защо е толкова важно. Което е малко лошо, тъй като това наистина е прекрасна идея за огъване на ума.
Произходът на E = mc2 се крие в специалната относителност. Светлината има същата скорост, независимо в коя референтна рамка се намирате. Без значение къде се намирате или колко бързо вървите. Ако стоите неподвижно отстрани на пътя и наблюдавате кола, която пътува със скорост ¾ светлина, ще видите светлината от фаровете им да пътува далеч от тях с at скоростта на светлината.
Но водачът на колата все пак би видял, че светлината се движи пред тях със скоростта на светлината. Това е възможно само ако времето им се забави спрямо вас и вие и хората в колата вече не можете да се съгласите колко време ще мине да мине.
Така че изглежда, че светлината се отдалечава от тях по-бавно, но когато те преживяват нещата по-бавно, всичко това се изравнява. Това се отразява и на видимата им маса. Ако стъпят на газта, те ще ускорят по-бавно, отколкото бихте очаквали. Сякаш колата има по-голяма маса, отколкото очаквате. Така че относителността изисква, че колкото по-бързо се движи даден обект, толкова по-голяма маса изглежда. Това означава, че по някакъв начин част от енергията на движението на колата изглежда се превръща в маса. Оттук произлиза и уравнението на Айнщайн. Как става това? Ние всъщност не знаем. Знаем само, че го прави.
Същият ефект се проявява с квантовите частици, а не само със светлината. Един неутрон, например, може да се разпадне в протон, електрон и анти-неутрино. Масата на тези три частици е по-малка от масата на неутрон, така че всяка от тях получава и малко енергия. Така че енергията и материята са едно и също нещо. Напълно взаимозаменяеми. И накрая, Въпреки че енергията и масата са свързани чрез специална относителност, масата и пространството са свързани чрез общата относителност. Можете да определите всяка маса чрез разстояние, известно като нейния радиус на Шварцшилд, който е радиусът на черна дупка от тази маса. Така че по някакъв начин енергията, материята, пространството и времето са всички аспекти на едно и също нещо.
Какво мислиш? Като E = mc2, коя е най-известната идея, която можеш да мислиш по физика?
И ако ви харесва това, което виждате, елате да разгледате нашата страница на Patreon и да разберете как можете да получите тези видеоклипове по-рано, докато ни помагате да ви донесем повече страхотно съдържание!
Podcast (аудио): Изтегляне (Продължителност: 3:25 - 3.1MB)
Абонирайте се: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (видео): Изтегляне (Продължителност: 3:48 - 45.4MB)
Абонирайте се: Apple Podcasts | Android | RSS
