Isıttığınızda bir maddenin kütlesi artar mı? Bu, ilk bakışta kulağa biraz tuhaf gelebilir. Ne de olsa günlük hayatta deneyimlediğimiz ısıtma işlemleri sırasında maddelerin kütlelerinin aynı kaldığını gözlemliyoruz. Ancak, derinlemesine incelediğimizde bu sorunun altında, fiziğin en temel prensiplerinden birine dayanan bir gerçek yatıyor: Enerji ve kütle aslında bir madalyonun iki yüzüdür.
Albert Einstein'ın ünlü formülü , enerji ve kütle arasında doğrudan bir ilişki olduğunu söyler. Bu formüle göre, bir nesnenin enerjisi arttığında kütlesi de artar. Yani, bir maddeye ısı enerjisi verdiğinizde, bu enerji kütleye dönüşebilir mi? Teorik olarak evet! Ancak pratikte bu artış o kadar küçük ki, sıradan laboratuvar aletleriyle ölçülmesi neredeyse imkansızdır.
Peki bu nasıl oluyor? Isıtılan bir madde, atomlarının veya moleküllerinin kinetik enerjisinde bir artış yaşar. Bu enerji artışı, Einstein’ın teorisine göre, kütlede bir artışa karşılık gelir. Ancak burada bahsettiğimiz kütle artışı, bir mikroskobik seviyede, yani inanılmaz derecede küçük bir miktardadır. O kadar ki, gündelik yaşantımızda bu artışı fark etmemiz mümkün değildir.
Bu konu, fiziğin derinliklerine dalmak isteyenler için büyüleyici bir keşif yolculuğuna davet niteliğindedir. Ancak, kimya bilimi açısından baktığımızda, bu tür enerji-kütle dönüşümleri günlük kimyasal reaksiyonlarda gözlemlenmez. Kütle değişiklikleri, genellikle nükleer reaksiyonlar gibi daha büyük ölçeklerde kendini gösterir.
Bu nedenle, bir maddeyi ısıttığınızda kütlesinin artıp artmadığını sorduğunuzda, yanıt evet, ama bu artış o kadar küçük ki, hayatınızda bunu fark etmeniz mümkün değil![1][2][3]
Kaynaklar
-
F. Carreño, et al. (1999). Heat Capacity And Energy-Mass Equivalence. European Journal of Physics, sf: 443. doi: 10.1088/0143-0807/20/6/309. | Arşiv Bağlantısı
-
A. Einstein. (2021). Relativity: The Special And General Theory. ISBN: 9789390960712. Yayınevi: Diamond Pocket Books Pvt Ltd.
-
J. D. Walecka. (2008). Introduction To Modern Physics: Theoretical Foundations. ISBN: 9789814365376. Yayınevi: World Scientific Publishing Company.
