Quelle est la relation entre matière et énergie?
La relation entre matière et énergie est donnée, selon la théorie de la relativité, par la vitesse de la lumière. Albert Einstein fut le pionnier en proposant cette hypothèse en 1905.
La théorie relativiste d'Einstein se rapporte à la matière et à l'énergie selon l'équation suivante: E = M x C2; où E: énergie, M: masse et C: vitesse de la lumière, cette dernière a une valeur estimée à 300 000 000 m / s.
La relation entre matière et énergie expliquée à partir de la théorie de la relativité
Selon la formule d'Einstein, l'énergie équivalente (E) peut être calculée en multipliant la masse (m) d'un corps par la vitesse de la lumière au carré.
À son tour, la vitesse de la lumière au carré est égale à 9 x 1016 m / s, ce qui implique que la relation entre la masse et l'énergie est proportionnelle à un facteur de multiplication extrêmement élevé.
La variation de la masse d'un corps est directement proportionnelle à l'énergie émanant du processus de conversion et inversement proportionnelle au carré de la vitesse de la lumière.
Comme la vitesse de la lumière est donnée par plusieurs chiffres, la formule d'Einstein indique que, bien qu'il s'agisse d'un objet avec une petite masse au repos, il a une quantité d'énergie importante à son actif.
Cette transformation se produit dans une proportion très déséquilibrée: par 1 kg de matière qui se transforme en un autre état, on obtient 9 x 1016 Joules d'énergie.
C'est le principe de fonctionnement des centrales nucléaires et des bombes atomiques.
Ce type de transformation permet à un système de convertir de l'énergie en un système dans lequel une partie de l'énergie intrinsèque du corps se modifie sous forme d'énergie thermique ou de lumière radiante. Ce processus, à son tour, implique également une perte de masse.
Par exemple, lors de la fission nucléaire, dans laquelle le noyau d'un élément lourd (tel que l'uranium) est divisé en deux fragments de masse totale inférieure, la différence de masse est libérée à l'extérieur sous forme d'énergie.
L'altération de la masse est importante au niveau atomique, cela montre que la matière n'est pas une qualité inaltérable du corps et que, par conséquent, la matière "peut disparaître", pour être libérée à l'extérieur sous forme d'énergie.
Selon ces principes physiques, la masse augmente en fonction de la vitesse à laquelle une particule se déplace. D'où le concept de masse relativiste.
Si un élément est en mouvement, une différence est générée entre la valeur initiale de l’énergie (énergie au repos) et la valeur de l’énergie qu’il possède lorsque le corps est en mouvement.
De même, compte tenu de la théorie relativiste d'Einstein, une variation de la masse corporelle est également générée: la masse du corps en mouvement est supérieure à la masse du corps au repos.
La masse du corps au repos est également appelée masse intrinsèque ou invariante, car elle ne change pas de valeur, même dans des conditions extrêmes.
La matière est la substance matérielle qui constitue la totalité de l'univers observable et, avec l'énergie, les deux éléments constituent la base de tous les phénomènes physiques.
La relation entre matière et énergie exprimée dans la théorie de la relativité d'Einstein pose les fondements de la physique moderne du début du XXe siècle.
