ما هي حاسبة E = mc²؟
تعتمد هذه الحاسبة على أشهر معادلة وضعها العالم ألبرت أينشتاين، وهي \(E = mc^{2}\)، التي تعبّر عن تكافؤ الكتلة والطاقة. فهي تكشف لك مقدار الطاقة الكامنة داخل كتلة معينة عند تحويلها بالكامل. حتى الكميات الضئيلة جدًا من الكتلة تختزن طاقة هائلة، وذلك لأن مربع سرعة الضوء رقم ضخم للغاية.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل الكتلة بوحدة الكيلوغرام، فتعرض لك الحاسبة على الفور طاقة السكون المقابلة لها بوحدة الجول. وهي أداة فيزيائية عالمية تنطبق في كل مكان بالطريقة نفسها، دون أي افتراضات خاصة ببلد معيّن.
شرح المعادلة
الصيغة هي $$E = m \times c^{2}$$ حيث يمثّل E الطاقة بوحدة الجول (J)، وm الكتلة بوحدة الكيلوغرام (kg)، وc سرعة الضوء في الفراغ، وقيمتها بالضبط \(299{,}792{,}458\ \text{m/s}\). وعند تربيع c نحصل على ما يقارب \(8.99 \times 10^{16}\)، وهذا ما يفسّر تحوّل الكتلة إلى كمية مذهلة من الطاقة.
مثال تطبيقي
لكتلة مقدارها 1 كيلوغرام: $$E = 1 \times (299{,}792{,}458)^{2} = 1 \times 8.98755179 \times 10^{16} = \text{ما يقارب } 8.99 \times 10^{16}\ \text{جول}$$ وهذه الطاقة تضاهي ما يُطلَق من سلاح نووي كبير، وكلها مختزَنة في كيلوغرام واحد فقط.
الأسئلة الشائعة
هل يعني هذا أن أي كتلة يمكن تحويلها إلى طاقة؟ من حيث المبدأ نعم، لكن عمليًا لا تطلق سوى التفاعلات النووية وعمليات الإفناء بين المادة والمادة المضادة جزءًا ذا قيمة من هذه الطاقة.
ما الوحدات المستخدمة؟ الكتلة بالكيلوغرام والطاقة بالجول (وحدات النظام الدولي SI).
لماذا يُربَّع الرمز c؟ تربيع سرعة الضوء هو ما يجعل قيمة الطاقة كبيرة إلى هذا الحد، وهو ناتج مباشر عن اشتقاق المعادلة في النظرية النسبية الخاصة.
