E=mc² formülü nedir ve kütle-enerji eşitliği nasıl çalışır?

Albert Einstein E=mc²'yi 1905 yılında özel görelilik kuramının bir parçası olarak formüle etti. İlk olarak o yılın Haziran ayında ışık ve zamanın özellikleri hakkında bir makale yayınladı. Birkaç ay sonra, bize bu denklemi veren yeni bir sonuca ulaştı.

Bu, enerji ve kütle arasındaki temel ilişkiye dair anlayışımızı yeniden şekillendirerek fizikte çığır açan ve devrim niteliğinde bir kavrama işaret ediyordu.

Ayrıca, nükleer fisyon ve nükleer füzyon gibi nükleer reaksiyonların, kütlenin küçük bir kısmını kullanılabilir enerjiye dönüştürerek nasıl muazzam miktarlarda enerji açığa çıkardığını açıklayarak nükleer enerji alanında da derin etkileri oldu.

Bu denklemden önce bilim insanları kütle ve enerjiyi ayrı ve farklı özellikler olarak ele alıyordu. Denklem, kütle-enerji eşdeğerliği teorisi etrafında döner - ancak Einstein'ın bu gözlemi yapan ilk kişi olmadığını belirtmek önemlidir.

Ancak E=mc² kütle ve enerjinin birbirinin yerine kullanılabileceğini ileri sürer. Pratik anlamda bu, az miktarda kütlenin büyük miktarda enerjiye dönüştürülebileceği ya da tam tersi anlamına gelir.

Söylendiğine göre Einstein, teorisinin başlangıçta bu kadar büyük bir yankı uyandırmamasından dolayı hayal kırıklığına uğramıştır. Ancak 1906'da Avrupalı fizikçiler denklemi onunla tartışmak için İsviçre'ye gittiler.^[1]

E=m.c², Almanya doğumlu fizikçi Albert Einstein'ın özel görelilik teorisinde kütle ve enerjinin aynı fiziksel varlık olduğunu ve birbirlerine dönüştürülebileceğini ifade eden denklem. Denklemde, bir cismin artan rölativistik kütlesi (m) çarpı ışık hızının karesi (c2), o cismin kinetik enerjisine (E) eşittir.

Özel görelilikten önceki fiziksel teorilerde, kütle ve enerji ayrı varlıklar olarak görülüyordu. Dahası, hareketsiz bir cismin enerjisine keyfi bir değer atanabilirdi. Ancak özel görelilikte, hareketsiz bir cismin enerjisi mc2 olarak belirlenmiştir. Dolayısıyla, durgun kütlesi m olan her cisim, potansiyel olarak diğer enerji biçimlerine dönüştürülebilecek mc2 "durgunluk enerjisine" sahiptir. Dahası, kütle-enerji ilişkisi, böyle bir dönüşüm sonucunda cisimden enerji salınırsa, cismin durgun kütlesinin azalacağını ima eder. Durgun enerjinin diğer enerji biçimlerine böyle bir dönüşümü sıradan kimyasal reaksiyonlarda meydana gelir, ancak nükleer reaksiyonlarda çok daha büyük dönüşümler meydana gelir. Bu durum özellikle hidrojeni helyuma dönüştüren nükleer füzyon reaksiyonları için geçerlidir; bu reaksiyonlarda hidrojenin orijinal durgun enerjisinin yüzde 0,7'si diğer enerji biçimlerine dönüştürülür. Güneş gibi yıldızlar, helyum oluşturmak üzere kaynaşan hidrojen atomlarının kalan enerjisinden açığa çıkan enerjiyle parlar.^[2]