E는 에너지,
m (mass)은 질량을
c (celerity)는 속도를 뜻합니다.
풀이를 해보면 E=m×c^2 이것은 상대성 이론으로 아인슈타인이 발견해낸 공식입니다.
아인슈타인은 논문에서
에너지(E)를 질량(m)과 빛의 속도(c=299,792,458m/s)의 제곱의 곱과 같게 놓은 공식 E=mC2을 통해 질량과 에너지는 사실상 등가이며,
질량이 매우 작더라도 많은 양의 에너지로 전환될 수 있음을 보이고 있다.
질량-에너지 등가원리는 핵물리학 연구에 중요한 기여를 하였다.
1930년대 원자핵이 양성자와 중성자로 이루어져 있음이 입증되면서
드러난 문제인 양전하를 띠고 있는 두 입자가
원자핵으로 결합할 수 있는 이유와
양성자와 중성자 각각의 질량의 합보다
원자핵의 질량이 작은 이유를 질량-에너지등가원리로 설명할 수 있다.
같은 양전하를 띠는 두 입자가 결합하면서
손실된 질량(Δm)이 원자핵을 묶어주는 에너지(E)가 되고
그 크기는 ΔmC2이다.
마찬가지로 입자를 떼어내는 데에도 그만큼의 에너지가 필요하다.
1938년 말 발견된 핵분열 과정에서도
분열 후 조각들의 총 질량이 분열 전 조각들의 질량보다 작았으며
이 질량의 차이가 큰 에너지를 방출하였다.
이러한 핵분열 과정은 원자폭탄의 기초가 되었으며
원자핵의 분열과 융합을 모두 설명하는 것이
질량-에너지 등가원리이다.
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