Chứng minh rằng `E=mc^2`

Đáp án:

E = mc ² , phương trình trong thuyết tương đối hẹp của nhà vật lý người Đức Albert Einstein thể hiện thực tế rằng khối lượng và năng lượng là cùng một thực thể vật lý và có thể thay đổi thành nhau. Trong phương trình, khối lượng tương đối tính tăng ( m ) của một vật nhân với tốc độ ánh sáng bình phương ( c ² ) bằng động năng ( E ) của vật đó.

Trong các lý thuyết vật lý trước thuyết tương đối hẹp, khối lượng và năng lượng được xem như những thực thể riêng biệt. Hơn nữa, năng lượng của một cơ thể ở trạng thái nghỉ có thể được gán một giá trị tùy ý. Tuy nhiên, trong thuyết tương đối hẹp, năng lượng của một vật ở trạng thái nghỉ được xác định là m c ² . Do đó, mỗi vật thể có khối lượng nghỉ m sở hữu m c ² “năng lượng nghỉ”, có khả năng chuyển đổi thành các dạng năng lượng khác. Hơn nữa, mối quan hệ khối lượng-năng lượng ngụ ý rằng, nếu năng lượng được giải phóng khỏi cơ thể do kết quả của sự chuyển đổi như vậy, thì khối lượng nghỉ ngơi của cơ thể sẽ giảm. Sự chuyển đổi năng lượng nghỉ sang các dạng năng lượng khác xảy ra trong các phản ứng hóa học thông thường, nhưng chuyển đổi lớn hơn nhiều xảy ra trong phản ứng hạt nhân . Điều này đặc biệt đúng trong trường hợp phản ứng tổng hợp hạt nhân biến hydro thành heli , trong đó 0,7% năng lượng nghỉ ban đầu của hydro được chuyển thành các dạng năng lượng khác. Những ngôi sao như Mặt trời tỏa sáng nhờ năng lượng giải phóng từ năng lượng nghỉ của các nguyên tử hydro được hợp nhất để tạo thành heli.

Giải thích các bước giải: