Hiểu vật lý trong 60 giây - Bài 3 . E = mc^2

Hiểu vật lý trong 60 giây - Bài 3 . $E = mc^2$

Lời nói đầu .


Tạp chí Symmetry trình bày rất nhiều lĩnh vực khác nhau trong Vật lý hiện đại với những ý tưởng , bài viết , công trình lý thuyết lẫn thực nghiệm của tập thể các nhà khoa học hàng đầu hiện nay trên thế giới . Chuyên mục " Hiểu biết Vật lý trong 60 giây " tổng hợp một số bài viết ngắn gọn , súc tích và đầy tính đột phá trong việc giải thích các cơ chế vật lý nhằm giúp người đọc dễ dàng tiếp cận những thông tin mới mẻ . Tác giả của những bài viết này hiện đang công tác tại các Trung tâm nghiên cứu , Viện Khoa học và các trường Đại học danh tiếng nên nguồn thông tin luôn được cập nhật thường xuyên .
 Xin trân trọng giới thiệu đến bạn đọc .




Trần hồng Cơ .
Tham khảo - Trích lược .
Ngày 05/05/2014.


 ------------------------------------------------------------------------------------------- 




Minh họa : Sandbox Studio

$E = mc^2$

Phương trình  $E = mc^2$ của Einstein nói rằng khối lượng (m) tỷ lệ thuận với năng lượng (E) . Việc thừa nhận rằng hai đại lượng này có liên quan với nhau là bước đột phá của thiên tài của Einstein. Tốc độ ánh sáng bình phương ( $c^2$ ) xuất hiện trong phương trình cho chúng ta biết chính xác bao nhiêu năng lượng mà một khối lượng vật chất nhất định có thể cung cấp .

Trong thế giới của các quá trình hạ nguyên tử, khối lượng của các hạt có thể thay đổi thành năng lượng dưới dạng ánh sáng , nhiệt hoặc chuyển động . Tương tự như vậy , năng lượng cũng có thể biến thành khối lượng . Máy gia tốc hạt khai thác ý tưởng này bằng cách đập các hạt chuyển động nhanh với nhau  . Năng lượng cao của các vụ va chạm biến thành các hạt mới, có thể có khối lượng lớn hơn nhiều so với những hạt va chạm ban đầu  .

Mô hình va chạm các hạt năng lượng cao  

Chuyển đổi khối lượng thành năng lượng là mục tiêu theo đuổi của các nhà khoa học phản ứng tổng hợp hạt nhân. Tổng hợp proton và neutron cùng trong một hạt nhân cho kết quả  tổng khối lượng ít hơn khối lượng của các thành phần của nó . Khối lượng thiếu xuất hiện như năng lượng , có thể được khai thác - về nguyên tắc - trích từ : $E = mc^2$ !

Chuyển đổi khối lượng - năng lượng có những hậu quả hết sức sâu rộng. Động cơ xe của bạn được hỗ trợ bởi nhiên liệu hóa thạch , có xuất phát từ các nhà máy phản ứng tổng hợp thời tiền sử . Các nhà máy này có năng lượng từ ánh sáng mặt trời , được sản xuất bởi phản ứng tổng hợp hạt nhân trong mặt trời.
Mặt Trời tự tạo ra năng lượng của mình bằng cách tổng hợp hạt nhân của hydro thành heli. Trong cốt lõi của nó, mặt trời nung chảy 620 triệu tấn hydro mỗi giây.

Phản ứng nhiệt hạch - Ảnh: SOHO-EIT Consortium, ESA, NASA

Từ khối lượng của nhiên liệu đó động cơ xe hơi chuyển nó thành năng lượng và nhờ đó xe có thể hoạt động .
Vì vậy, xe của bạn , và hầu như tất cả các hoạt động khác trên trái đất , cuối cùng cũng được hỗ trợ bởi công thức nổi tiếng của Einstein : $E = mc^2$  .


01/02/2005
- Theo Peter Meyers , Đại học Princeton


+++++++++++++++++++++++++++

Nguồn :
1. http://www.symmetrymagazine.org/article/february-2005/explain-it-in-60-seconds
2. http://www.gizmag.com/hiper-nuclear-fusion-project-underway/10162/
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fusion



Trần hồng Cơ
Tham khảo - Trích lược .
Ngày 06/05/2014 .


-------------------------------------------------------------------------------------------

 Khoa học là một điều tuyệt vời khi không phải dùng nó để kiếm sống.

 Albert Einstein .