Den forholdet mellem stof og energi er givet, ifølge relativitetsteorien ved lysets hastighed. Albert Einstein var pioneren i at foreslå denne hypotese i 1905. Einsteins relativistiske teori relaterer stof og energi gennem følgende ligning: E = M x C 2; hvor E: Energi, M: masse og C: lysets hastighed, sidstnævnte har en estimeret værdi på 300.000.000 m / s.
I henhold til Einsteins formel kan den ækvivalente energi (E) beregnes ved at multiplicere massen (m) af et legeme med den kvadratiske lyshastighed. Til gengæld er hastigheden af det kvadratiske lys lig med 9 x 10 16 m / s, hvilket indebærer, at forholdet mellem masse og energi er proportionalt med en ekstremt høj multiplikationsfaktor.
Variationen i massen af et legeme er direkte proportional med den energi, der stammer fra konverteringsprocessen, og omvendt proportional med kvadratet af lysets hastighed.
Da lysets hastighed er givet af et antal flere cifre, siger Einsteins formel, at selv om det er et objekt med en lille masse i hvile, har det en betydelig mængde energi under sit bælte.
Denne transformation sker i en meget ubalanceret andel: for 1 kg stof, der omdannes til en anden tilstand, opnås 9 x 10 16 Joules energi. Dette er princippet for drift af atomkraftværker og atombomber.
Denne type transformation gør det muligt for en energikonversionsproces at forekomme i et system, hvor en del af kroppens indre energi ændres i form af termisk energi eller strålende lys. Denne proces indebærer på sin side også et tab af masse.
For eksempel under nuklear fission, hvor kernen i et tungt element (såsom uran) er opdelt i to fragmenter med mindre total masse, frigives forskellen i masse til ydersiden i form af energi.
Ændringen af massen er vigtig på atomniveau, dette viser, at stof ikke er en uændret kvalitet af kroppen, og at materien derfor "kan forsvinde", når den frigives til ydersiden i form af energi.
I henhold til disse fysiske principper stiger masse som en funktion af den hastighed, hvormed en partikel bevæger sig. Derfor begrebet relativistisk masse.
Hvis et element er i bevægelse, genereres der en forskel mellem den indledende energiverdi (energi i hvile) og den energiværdi, det besidder, mens kroppen er i bevægelse.
På baggrund af Einsteins relativistiske teori genereres ligeledes en variation i kroppens masse: kroppens masse i bevægelse er større end kroppens masse, da den var i ro.
Kroppens masse i hvile kaldes også en indre eller ufravigelig masse, da den ikke ændrer dens værdi, ikke engang under ekstreme forhold.
Materie er det materielle stof, der udgør totaliteten af det observerbare univers, og sammen med energi udgør begge elementer grundlaget for alle fysiske fænomener.
Forholdet mellem stof og energi, udtrykt i Einsteins relativitetsteori, lægger grundlaget for den moderne fysik i begyndelsen af det 20. århundrede.
Referencer
- De la Villa, D. (2011). Materiale og energiforhold. Lima Peru. Gendannes fra: micienciaquimica.blogspot.com.
- Encyclopædia Britannica, Inc. (2017). Stof. London, England. Gendannes fra: britannica.com.
- Einstens ligning (2007). Madrid Spanien. Gendannes fra: Sabercurioso.es.
- Strassler, M. (2012). Masse og energi. New Jersey, USA. Gendannes fra: profmattstrassler.com.
- Wikipedia, The Free Encyclopedia (2017) Ækvivalens mellem masse og energi. Gendannet fra: es.wikipedia.org.