E = mc² 計算機とは？
このツールは、アインシュタインが特殊相対性理論で示した有名な質量・エネルギー等価の関係式 \(E = mc^2\) を使って計算します。ある質量 m に含まれる静止エネルギー E を求めることも、逆にあるエネルギー E に相当する質量 m を逆算することもできます。これは純粋な物理法則なので、結果は世界共通で、特定の国や制度に依存しません。
使い方
まず計算の方向を選びます。「質量からエネルギーを計算」（質量を入力するとエネルギーが返る）か、「エネルギーから質量を計算」（エネルギーを入力すると質量が返る）のいずれかです。値を入力し、その単位を選びましょう。質量の単位はキログラム・グラム・ポンド・オンス、エネルギーの単位はジュール・キロジュール・メガジュール・ギガジュール・BTU［平均］・カロリー［平均］から選べます。光速 c は SI の正確な値である 299,792,458 m/s が初期値ですが、概算用に任意の値（例：3e8）に書き換えることもできます。表示する答えの有効数字も必要に応じて指定できます。
計算式の解説
計算はすべて内部で SI 単位を使って行われます。質量は単位ごとの換算係数を掛けてキログラムに、エネルギーも同様にジュールに変換されます。その後、c を m/s 単位として \(E = m \cdot c^2\)（または \(m = E/c^2\)）を適用します。SI 単位で得られた結果を、選んだ表示単位の換算係数で割り戻して表示します。c は 2 乗されるため、c のわずかな誤差は E ではおおよそ 2 倍に拡大されます。
計算例
m = 1 kg、c = 299,792,458 m/s とします。すると \(c^2 = 8.987551787368176 \times 10^{16}\) なので、 $$E = 1 \times c^2 \approx 8.9876 \times 10^{16} \text{ ジュール}$$ ——わずか 1 キログラムから約 90 ペタジュールものエネルギーが得られる計算です。表示単位をギガジュールにすると \(10^9\) で割られ、約 89,875,518 GJ になります。
よくある質問
なぜ光速を変更できるのですか？ 正確な値は 299,792,458 m/s ですが、暗算による手早い確認では \(3 \times 10^8\) に丸めることがよくあります。この約 0.14% の差が答えにどう影響するかを、この計算機で確かめられます。
「平均」BTU・カロリーとは何ですか？ 平均（mean）の定義を採用しています（1 BTU ≈ 1055.87 J、1 cal ≈ 4.19002 J）。これ以外の定義ではわずかに値が異なります。
これは相対論的運動エネルギーですか？ いいえ。ここで求めているのは静止エネルギー、つまり静止している物体の質量に相当するエネルギーです。運動している物体は、これに加えて運動エネルギーも持ちます。
