رازگشایی از یک ابهام درباره مشهورترین کشف اینشتین
تاریخ انتشار: ۶ شهریور ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۵۶۲۲۶۱
اگر بشریت بتواند چالش علمی دلهره‌آور حفظ همجوشی هسته‌ای را برطرف کند، ما باید دوباره ممنون تلاش‌های اینشتین باشیم.
معادله مشهور و قدرتمند آلبرت اینشتین با مرتبط کردن جرم یک جسم به انرژی آن، انقلاب عظیمی در دنیای فیزیک ایجاد کرد. شاید بتوان این معادله را معروف‌ترین و در عین حال ظریف‌ترین معادله دنیا دانست.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
این فرمول جایگاه ویژه و خاصی در دنیای علوم دارد و حتی در کارتون‌ها نیز، یکی از سمبل‌های علم، نوشتن فرمول E=mc ۲ روی تخته سیاه است که حکایت از آن دارد که فیزیک و علم در جریان هستند. اما رابطه‌ای که معادله اینشتین به آن اشاره می‌کند، به ویژگی‌های اساسی خود جهان برمی‌گردد. جرم، انرژی است و انرژی، جرم است. این معادله پلی ارتباطی میان دو حوزه به ظاهر متفاوت ایجاد می‌کند.
فیزیکی که در پس این معادله نهفته است، به شکلی مناسب، پر و پیمان و درعین حال پیچیده است. اما برای اکثر ما، اهمیت فرمول اینشتین تا حد زیادی در یک موضوع خلاصه می‌شود: مقدار زیادی انرژی در مواد اطراف ما وجود دارد و معادله اینشتین، انرژی جسم را این‌گونه بیان می‌کند: E در سمت چپ فرمول قرار دارد و برابر با جرم جسم ضربدر مجذور سرعت نور است.
معادله مشهور
همان‌طور که می‌دانید، نور سرعت بسیار بالایی دارد. فوتون‌ها با سرعتی در حدود ۳۰۰ میلیون متر در ثانیه حرکت می‌کنند. حالا این عدد را در خودش ضرب کنید؛ به عدد شگفت‌آور و فوق‌العاده بزرگی می‌رسید. سرعت مجذور نور، ۸.۹۸۷۵۵۱۷۹ × ۱۰^۱۶ m^۲/s^۲ است (یعنی عدد ۸.۹ با شانزده صفر در مقابلش).
یک تصور غلط، ولی رایج درمورد فرمول اینشتین وجود دارد و آن هم این است که جرم می‌تواند به انرژی تبدیل شود. این در واقعا کاملا درست نیست و وقتی اینشتین ایده انقلابی‌اش را مطرح کرد، چنین منظوری نداشت. در واقع معادله او نشان می‌دهد که تغییر در جرم یک جسم، مستلزم تغییر در انرژی آن است. به همین دلیل است که محصولات نهایی واکنش‌های هسته‌ای، در مجموع وزن کمتری از اتم‌های اصلی خود خواهند داشت.
زمانی که پروتون‌ها و نوترون‌ها در طول شکافت هسته‌ای از اتم‌ها جدا می‌شوند، مقداری انرژی آزاد می‌شود و بنا بر نظریه اینشتین، این انرژی معادل جرم است.
به راحتی می‌توان دریافت که حتی مقادیر بسیار کمی از ماده، نشان دهنده مقادیر بسیار زیادی از انرژی هستند. زمانی که انسان‌ها بمب اتم را اختراع کردند، طعم آن انرژی وحشتناک را چشیدند. مقدار عظیمی از انرژی آزاد شده توسط بمب اتمی فرود آمده در هیروشیما (بمب هسته‌ای Little Boy)، برابر با جرم کمتر از یک گرم سوخت رادیواکتیو آن و کمتر از نصف وزن یک سکه بود.
البته شما برای تبدیل جرم به انرژی، به سلاح اتمی نیاز ندارید. هر بار که یک شمع روشن می‌کنید، از ماده، انرژی استخراج می‌شود (البته مکانیسم آن یک واکنش شیمیایی است و نه یک واکنش هسته‌ای). اما نور و گرمایی که از یک شمع می‌آید، تنها مقداری از انرژی موجود در درون آن است. یک شمع می‌تواند میز شام عاشقانه شما را نورانی کند، ولی انرژی معادل تمام جرم داخل آن به مراتب بیشتر از اینهاست.
پارادوکس فوتون
اگرچه معادله جرم- انرژی ممکن است ساده به نظر برسد، اما در موارد خاصی، مفروضات این معادله به چالش کشیده می‌شود. مثلا مورد فوتون‌ها را در نظر داشته باشید. این ذرات که نشانگر بسته‌های نور هستند، جرمی برابر با صفر دارند، ولی حاوی انرژی‌اند. معادله اینشتین دراین مورد دست کم به صورت اسمی، غیرممکن به نظر می‌رسد. یعنی اگر عدد جرم (m) در معادله E=mc ۲ صفر باشد، عدد E هم باید صفر باشد، ولی ما می‌دانیم که این گونه نیست.
این پارادوکس با نسخه گسترش یافته و کمتر شناخته شده‌ای از معادله اینشتین قابل توجیه است. در این فرمول، تکانه (اندازه حرکت) یا p، اضافه شده و آن نیز در سرعت نور ضرب می‌شود. شکل نوشتاری معادله به این ترتیب خواهد شد: E^۲=p^۲ c^۲ + m^۲ c^۴
در مورد فوتون که جرم (m) آن صفر است، معادله بدین شکل درخواهد آمد: E=pc. از آنجا که فوتون‌ها بدون درنظر داشتن اینکه ما آنها را از کجا می‌بینیم، با سرعت نور حرکت می‌کنند، دارای تکانه و در نتیجه دارای انرژی هستند. این نتیجه‌ای است که توسط آزمایش‌های فیزیک ذرات اثبات می‌شود.
قدرت علامت مساوی
معادله E مساوی است با mc ۲، قدرتمندترین وتاثیرگذارترین جادوی فیزیک در قرن بیستم بود. اما در عین حال یک نوع جهش منطقی برای رشته فیزیک نیز به شمار می‌آید. قبل از تلاش‌های اینشتین، دانشمندان انرژی و جرم را به‌عنوان دو فاکتور کاملا مجزا می‌دیدند. انرژی چه به شکل نور، گرما یا هر شکل دیگری، مقوله‌ای مجزا بود و جرم که به هر ماده‌ای برمی‌گردد، در دسته دیگری قرار داشت. اگرچه جرم و انرژی می‌توانستند با هم تعامل داشته باشند، اما هرگز معادله و ارتباطی بین آنها وجود نداشت.
اما اینشتین با مطالعات فراوان و تنها با نوشتن چند حرف و علامت، جرم را برابر با انرژی قرار داد و در عمل دیوار بین این دو را از بین برد. در نتیجه حالا می‌توان درک کرد که اجسام با جرم بیشتر، انرژی بیشتری دارند و اضافه یا کم کردن جرم، مقدر انرژی را تغییر می‌دهد.
معادله اینشتین نه تنها بمب اتمی، بلکه راه‌های دیگر بهره‌برداری از انرژی هسته‌ای را نیز مطرح می‌کند. نیروگاه‌های هسته‌ای امروزه از همان اصول علمی بنیادی مثل سلاح‌های هسته‌ای استفاده می‌کنند. باتری‌های هسته‌ای کوچک که انرژی فضاپیمای وویجر را تامین می‌کنند، هنوز بعد از چهار دهه کار می‌کنند و نیروگاه‌های هسته‌ای در مقیاس بزرگتر، روزی می‌توانند انرژی فضانوردان را تامین کنند. اگر بشریت چالش علمی دلهره‌آور حفظ همجوشی هسته‌ای را برطرف کند، ما باید دوباره ممنون تلاش‌های اینشتین باشیم.
منبع: خبرآنلاین
منبع: پول نیوز
کلیدواژه: کشف کشف مواد مخدر کشف جسد کشف تریاک کشف مجسمه معادله اینشتین هسته ای
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.poolnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «پول نیوز» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۵۶۲۲۶۱ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
ابهام در اعزام «الناز رکابی» به مسابقات سنگنوردی گزینشی المپیک
رضا زارعی رییس فدراسیون کوهنوردی وصعودهای ورزشی در گفت و گو با خبرنگار مهر و در تشریح وضعیت سه سنگنورد ایران که حضور در مسابقات گزینشی المپیک را پیش رو دارند، وضعیت محیا دارابیان مطلوب و قابل قبول ارزیابی کرد اما نسبت به الناز رکابی مهیا شدن شرایطش برای اعزام به مسابقات به دلیل مصدومیتی که اخیرا دچار آن شده است، ابراز امیدواری کرد.
وی با اشاره به جام جهانی اخیر سنگنوردی که به میزبانی چین و دو دو شهر متفاوت برگزار شد، گفت: نمایندگان سنگنوردی ایران که از فدراسیون جهانی مجوز حضور در مسابقات گزینشی المپیک را گرفته اند، برای آماده سازی بهتر به چین اعزام شدند. در مرحله نخست جام جهانی که به میزبانی شهر «کیکائو» برگزار شد الناز رکابی دچار مصدومیت شد و به همین دلیل در مرحله دوم جام جهانی در «ووجیانگ» شرکت نکرد.
رییس فدراسیون کوهنوردی و صعودهای ورزشی ادامه داد: رکابی در جریان مسابقات از ناحیه کتف دست راست دچار آسیب دیدگی شد و همین باعث شد اصلا به مرحله نیمه نهایی هم صعود نکند. او بلافاصله به ایران بازگشت و روند درمان خود را آغاز کرد. این روزها هم در حال پیگیری وضعیت درمان خود است.
زارعی در پاسخ به این پرسش که «الناز رکابی با این شرایط چه وضعیتی برای مسابقات گزینشی المپیک خواهد داشت؟»، تصریح کرد: الناز رکابی تحت درمان است و مراحل هم خوب پیش می رود. فقط امیدواریم او به انتخابی المپیک برسد. آمادگی رکابی خوب است اما در جام جهانی همین آسیب دیدگی مانع از نتیجه گیری بهتر شد. امیدواریم مصدومیت او به طور کامل برطرف شود تا هم بتواند به گزینشی های المپیک اعزام شود و هم نتیجه بگیرد.
زارعی با یادآوری ارتقا رکوردی که محیا دارابیان در جام جهانی چین داشت در مورد وضعیت او گفت: محیا دارابیان در این مسابقات رکورد ایران که پیش از این هم به نام خودش بود را بهبود بخشید اما او همچنان با رکوردهای ورودی المپیک فاصله دارد.
وی در این زمینه یادآور شد: البته دارابیان در شرایط رکورد ایران را ارتقا بخشید که در مرحله رکوردگیری با سُرخوردگی پا مواجه شد. شاید اگر این اتفاق برای او نمی افتاد می توانست رکورد بهتری ثبت کند اما در هر صورت هنوز با رکورد ورودی المپیک فاصله دارد.
رییس فدراسیون کوهنوردی و صعودهای ورزشی همچنین در مورد وضعیت رضا علیپور با یادآوری عنوان یازدهمی که او در جام جهانی چین به دست آورد، گفت: علیپور در این جام، رقابت های خوبی با قهرمانان جهان داشت اما به هر حال خاصیت مسابقه این است که اگر یک لحظه غفلت شود، شانس ورزشکار از دست می رود. رضا علیپور در مجموعت شرایط خوبی دارد اما برای گزینشی المپیک و کسب نتیجه باید با بالاترین آمادگی ممکن و کمترین میزان خطا حاضر شوند.
به گزارش خبرنگار مهر، رقابت‌های سنگنوردی المپیک همزمان در هر دو بخش مردان و بانوان برگزار می‌شود. در هر بخش ماده سرعت ۱۴ سنگنورد و در هر بخش ماده لید بولدر هم ۲۰ نفر شرکت دارند. تا به امروز به واسطه برگزاری رقابت‌های قهرمانی جهان و قهرمانی قاره‌ای، ۸ نفر در ماده سرعت و ۱۰ نفر در ماده لید بولدر برای حضور در المپیک پاریس انتخاب شده‌اند. بدین ترتیب با برگزاری رقابت‌های انتخابی، در ماده سرعت ۶ نفر و در ماده لید بولدر هم ۱۰ نفر انتخاب خواهند شد.
مسابقات شانگهای (۲۷ تا ۳۰ اردیبهشت) و مسابقات بوداپست (۳۱ خرداد تا ۳ تیر) دو رویداد انتخابی سنگنوردی هستند که با برگزاری آنها فهرست سنگنوردان حاضر در بازی های المپیک ۲۰۲۴ پاریس کامل می شود.
در ماده سرعت ۳۲ نفر و در ماده لید بولدر هم ۴۸ نفر مجاز به حضور در این رقابت‌ها شده‌اند. رضا علیپور، محیا دارابیان و الناز رکابی سه سنگنورد ایران هستند که با اعلام فدراسیون بین المللی سنگنوردی و بر اساس رده بندی جهانی این رشته مجاز به حضور در این رقابت های انتخابی می باشند.
علیپور و دارابیان باید با ۳۰ نفر دیگر برای کسب یکی از ۶ سهمیه باقی مانده ماده سرعت رقابت داشته باشند. رکابیان هم با ۴۷ دیگر رقابت می‌کند تا یکی از ۱۰ سهمیه باقی مانده ماده لید بولدر را به دست بیاورد.
کد خبر 6087693
خودکشی از رزیدنتها به پزشکان رسیده؛ چرا دکتر سمیرا آلسعیدی خودکشی کرد؟/ «خودکشی پزشکان بهمثابه یک انتحار اجتماعی است»