Ekvivalencija mase i energije

Ekvivalencija mase i energije ili Einsteinova relacija kaže da svakomu tijelu, koje miruje, treba pripisati energiju koja je jednaka umnošku mase toga tijela i kvadrata brzine svjetlosti. Na temelju te relacije (toga odnosa) može se zaključiti da su u jezgrama atoma sadržane goleme količine energije, jer je gotovo sva masa atoma koncentrirana u njegovoj jezgri. Modernim rezultatima o raznim nuklearnim reakcijama, o cijepanju atoma, o dobivanju jednoga dijela te energije u korisne (atomski reaktori) i u razorne svrhe ta je relacija, koju je 1905. postavio Albert Einstein, svestrano potvrđena i predstavlja jednu od osnovnih zakonitosti u prirodi.^[1]

U fizici ekvivalentnost mase i energije je koncept da sva masa ima energetski ekvivalent, te da sva energija ima maseni ekvivalent. Specijalna teorija relativnosti izražava ovaj odnos (samo u slučaju kada tijelo miruje) rabeći formulu ekvivalentnosti mase i energije:

${\displaystyle E=m\cdot c^{2}}$

pri čemu je:

• E = energija ekvivalentna masi (u džulima),
• m = masa (u kilogramima), i
• c = brzina svjetlosti u vakuumu (u metrima po sekundi).

Nekoliko definicija mase u specijalnoj teoriji relativnosti se mogu valjano rabiti u ovoj jednadžbi, ali ako je energija u jednadžbi energija mirovanja, tada masa mora biti masa mirovanja (također zvana "invarijantna masa"). Jednadžba se popularno pripisuje A. Einsteinu 1905. u poznatim Annus Mirabilis ("divne godine") radovima, iako Einstein nije bio prvi koji je predložio relaciju između mase i energije, pa se jednadžba pojavljivala u radovima koji su prethodili Einsteinovu teoriju. U jednadžbi, c² je faktor očuvanja zahtijevan za pretvorbu (konverziju) iz jedinice mase u jedinicu energije, to jest, gustoća energije. U jediničnim terminima, E  (džula ili kg·m²/s²) = m (kilograma) pomnoženo sa (299 792 458 m/s)².

1. ↑ Einsteinova relacija, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.