Mnogi ljudje ne zavedajo samo, koliko energije je zaklenjeno v materijo. Vendar pa je pri tem vidiku materije nekaj še bolj bistvenega pomena, kar je znanstvenikom dolga leta ubežalo.
Šele v sijaju Alberta Einsteina nismo mogli v celoti dojeti te korelacije med maso in energijo. Vnesite E = mc2. Ta na videz preprosta algebrska formula predstavlja korelacijo energije v materijo (energijska enakovrednost katere koli dane količine mase). Mnogi so slišali zanj, a ne zelo veliko jih razume, kaj pomeni. Mnogi se ne zavedajo, koliko energije je vsebovano v materiji. V naslednjih minutah vam bom poskušal predstaviti obseg vaše osebne potencialne energijske enakovrednosti.
Najprej moramo to enačbo razčleniti. Kaj pomeni vsaka od črk? Kakšne so njihove vrednosti? Razčlenimo jo od leve proti desni:
E predstavlja energijo, ki jo merimo v Joulesu. Joules je meritev SI za energijo in se meri kot kilogrami x metrov v kvadraturi [kg x m2/ s2]. Vse to v bistvu pomeni, da je Joule energije enak sili, ki se uporablja za premik določenega predmeta 1 meter v isto smer kot sila.
m predstavlja maso določenega predmeta. Za to enačbo izmerimo maso v kilogramih (ali 1000 gramih).
c predstavlja hitrost svetlobe. V vakuumu se svetloba giblje s hitrostjo 186.282 milj na sekundo. Vendar v znanosti uporabljamo SI (mednarodni sistem enot), zato uporabljamo meritve metrov in kilometrov v nasprotju s stopali in kilometri. Torej, kadar opravimo izračune glede svetlobe, uporabimo 3,00 × 108m / s oziroma bolje rečeno 300.000.000 metrov na sekundo.
Torej v bistvu pravi enačba, da za določeno količino mase (v kilogramih), če jo pomnožite s kvadratom hitrosti svetlobe (3,00 × 108)2, dobite njegovo energijsko enakovrednost (Joules). Torej, kaj to pomeni? Kako se lahko nanašam na to in koliko energije je v materiji? No, tu je zabaven del. Izvedli bomo poskus.
To ni tisto, za kar potrebujemo domišljijsko opremo, niti za to ne potrebujemo velikega laboratorija. Vse, kar potrebujemo, je preprosta matematika in naša domišljija. Preden nadaljujem, želim poudariti, da to enačbo uporabljam v njeni najbolj osnovni obliki. Obstaja veliko bolj zapletenih izpeljank te enačbe, ki se uporabljajo za številne različne aplikacije. Prav tako je treba omeniti, da se ob zlitju dveh atomov (na primer vodik, ki se zliva v helij v jedru naše zvezde) le približno 0,7% mase pretvori v skupno energijo. Za naše namene se tega ne bi smeli skrbeti, saj preprosto ponazarjam neverjetne količine energije, ki predstavljajo vašo ekvivalentnost v masi, ne pa ilustriranja zlitja vse vaše mase, ki se spreminja v energijo.
Začnimo z zbiranjem podatkov, tako da jih lahko vnesemo v svojo enačbo. Težim približno 190 kilogramov. Ko uporabljamo enote SI v znanosti, moramo to pretvoriti iz kilogramov v grame. Tukaj je to, kako to storimo:
1 Josh = 190 funtov
1 lbs = 453,6 g
Torej 190 lbs × 453,6 g / 1 lbs = 86,184g
Torej 1 Josh = 86,184g
Ker je naša meritev za E v Joulesu in so merske enote Joule kilogrami x metri na kvadrat v sekundi, moram svojo maso v gramih pretvoriti v svojo maso v kilogramih. To naredimo tako:
86.184g × 1kg / 1000g = 86.18kg.
Torej 1 Josh = 86,18kg.
Zdaj, ko sem v pravi merilni enoti za maso, lahko vrednosti priključimo v enačbo in vidimo, kaj dobimo:
E = mc2
E = (86,18kg) (3,00 × 10)8gospa)2
E = 7,76 × 1018 J
To je videti približno tako: 7,760,000,000,000,000,000 ali približno 7,8 septillion Joules energije.
To je neverjetno velika količina energije. Vendar se še vedno zdi zelo nejasno. Kaj pomeni ta številka? Koliko energije je to v resnici? No, nadaljujmo s tem eksperimentom in poiščimo nekaj, s čimer bomo to lahko merili, da bomo to količino energije postavili v perspektivo za nas.
Najprej pretvorimo svojo energijo v enakovredno meritev. Nekaj, na kar se lahko navežemo. Kako se sliši TNT? Najprej moramo določiti skupno mersko enoto za TNT. Kiloton. Zdaj smo ugotovili, koliko kilotonov TNT je v 1 Joule. Po malem iskanju sem našel razmerje konverzije, ki nam bo omogočilo ravno to:
1 Joule = 2,39 × 10-13 kilotonov eksploziva. Pomeni, da je 1 Jou energije enak .000000000000239 kilotona TNT-a. To je zelo majhno število. Boljši način za razumevanje tega razmerja je, da obrnete to razmerje, da vidite, koliko Joulov energije je v 1 kilotonu TNT-a. 1 kiloton TNT = 4,18 × 1012 Joules ali bolje 4,184,000,000,000 Joules.
Zdaj, ko imamo razmerje konverzije, opravimo matematiko.
1 Josh (E) = 7,76 x 1018 J
7,76 x 1018 J x 1 kT TNT / 4,18 x 1012 J = 1.856.459 kilotona TNT.
Tako ob zaključku našega eksperimenta za malo uma ugotovimo, da je samo en človek približno enakovreden 1,86 milijona kiloton TNT. Dajmo to zdaj v perspektivo, samo da osvetlimo ogromno količino moči, kakršna je v resnici ta enakovrednost.
Bomba, ki je med drugo svetovno vojno uničila Nagasaki na Japonskem, je bila uničujoča. V nekaj sekundah je izravnal mesto in končal vojno v Tihem oceanu. Ta bomba je bila približno 21 kilotonov eksploziva. To pomeni, da imam 1 človek v sebi 88.403 krat več eksplozivne energije kot bomba, ki je uničila celo mesto ... in to velja za vsakega človeka.
Ko slišite, da vam nekdo reče, da imate resničen potencial, samo odgovorite, da nimajo pojma ...
