E = MC² : over spiritualiteit en kwantumfysica

Na aanleiding van het topic over dualiteit moest ik opeens aan wiskundigen denken die allang oplossingen hebben gevonden voor veel verschijnselen waar we niet onze vinger op kunnen leggen. Meteen kwam Einstein in me op.

E = MC²
E staat voor energie, m voor massa en c² voor de snelheid van het licht in het kwadraat. Heel simpel gesteld zegt deze vergelijking dat massa en energie gelijkwaardig zijn. Het zijn twee vormen van hetzelfde; energie is bevrijde materie, materie is potentiële energie. Omdat c² echt een gigantisch getal is, zegt de vergelijking in feite dat er een enorme hoeveelheid energie in elk materieel ding ligt besloten. Bijvoorbeeld, als u een volwassene met massa 60 kilogram bent, zal uw bescheiden lichaam niet minder dan 4,5 x1018 joules aan potentiële energie bevatten (E= 60 x (3 x108)2) dat is genoeg om te exploderen met de kracht van 30 zeer zware waterstofbommen. Deze theorie van Einstein verklaart onder meer hoe straling werkt; een brok uranium kan onophoudelijk stromen hoogwaardige energie afgeven zonder als een ijsblokje weg te smelten doordat het heel efficiënt massa in energie kan omzetten. De formule kan tenslotte ook verklaren hoe sterren miljarden jaren kunnen branden zonder gebrek aan brandstof te krijgen.
Toen Einstein er vanuit ging dat niets sneller kon bewegen dan het licht, dus niets een snelheid groter dan de lichtsnelheid c kon hebben en hij dit koppelde aan de wet van behoud van energie, moest de conclusie zijn dat massa en energie equivalent waren. Hoe sneller een voorwerp beweegt, hoe groter zijn massa wordt. Beweegt het aan de lichtsnelheid, dan moet zijn massa oneindig worden of de energie om het voorwerp aan de lichtsnelheid te laten bewegen zal oneindig groot worden. Massa en energie zijn dus equivalent.

Bij snelheden veel lager dan de lichtsnelheid, snelheden van voorwerpen die we dagelijks rondom ons heen zien, is het effect van de massatoename te verwaarlozen. Bijvoorbeeld: een straalvliegtuig dat aan de grond een massa heeft van 100 ton, zal bij een snelheid van 1000 km/h nog geen tiende van een milligram zwaarder zijn. Bij de kleinste materiedeeltjes die we kunnen versnellen tot 99,9% van de lichtsnelheid nemen we waar dat ze 20 keer zwaarder zijn dan hetzelfde deeltje in rust.

Een gevolg van deze redenering, opgesteld in 1905 door Einstein, is dat we uit materie ook energie kunnen halen. Dit kon pas in 1930 direct bewezen worden. Bij het verbranden van steenkool wordt slechts een miljardste van de massa in energie omgezet. Bij kernsplijting in een kernreactor bedraagt deze waarde een duizendste. Bij kernfusie worden 5 duizendste van de oorspronkelijke massa omgezet in energie. Slechts bij één gekende reactie is er 100% rendement, namelijk die waarbij materie en antimaterie samenkomen. Dan wordt de massa volledig omgezet in energie, maar helaas kunnen we deze reactie nog niet gebruiken om ons te voorzien van energie.

(bron: http://www.niceview.be/einstein/formule.shtml)

Liefs, the moon

ps: misschien lijkt het niet zo, maar ik ben (was?) een typische alpha; ik ben dol op talen en kunst, maar wiskunde intrigeert me op dit moment, dus wilde graag dit met jullie delen:) Einstein wordt ook wel eens beschreven als een lichtwezen....