Kütle-Enerji Denkliği

Einstein'ın meşhur E=mc² denklemi kütle ve enerjiyi kıyaslaması ve bu ikisinin bir eşitliğini vermesi sebebiyle fizikte devrim yaratmıştır.

Albert Einstein'ın E=mc² denklemi (ya da E eşittir m çarpı c kare) fizikte belki de en çok bilinen denklemdir. Bu denklem böylesine çok bilinmesine rağmen çoğunlukla ifade ettiği anlam bilinmemektedir.
E=mc² 'nin Kökleri

E=mc² denklemi Einstein'ın özel izafiyet teorisiyle ilişkilidir. Bu denklem aslında Einstein'ın orjinal özel izafiyet makalesinde bulunmaz. Einstein, kütle ve enerji eşitliği üzerine sonradan kısa bir makale yazmıştır. Özel izafiyet teorisinin ilkelerini birbirlerine zıt, iki yönde ışık enerjisi saçan bir cisim üzerine uygulayarak Einstein, cismin enerji yaydıkça kütlesinin azaldığını ortaya koydu. Kurduğu mantığa devam ederek, cismin kütlesinin, içerdiği enerji miktarının bir ölçüsü olduğu sonucuna vardı. Böylelikle enerji ve kütle arasında bir denklem yarattı.

---

---

Kütle-Enerji Eşitliği

Einstein'a göre kütle ve enerji aynı şeyin iki farklı görünümüdür. E=mc² denklemindeki E sembolü enerji miktarını, m sembolü kütle miktarını ve c sembolü de ışık hızını temsil eder. Eğer kütle enerjiye dönüşürse, ışık hızının karesiyle kütle büyüklüğünün çarpımı miktarında enerji ortaya çıkar. Fizikçilerin sıklıkla kullandığı ölçü birimleri, kütle için kilogram, enerji için joule ve hız için metre/saniye'dir.

Işık hızı 3x10⁸ metre/saniyedir. Einstein'ın denklemine göre 1 kg kütle 9x10¹⁶ joule'lük enerjiye dönüşür. Bir jolue, bir elmayı yerden kaldırıp masaya koymak için gereken enerji kadar küçük bir enerji olarak düşünülebilir. Fakat kilogramlık bir kütlenin enerjiye dönüşmesi çok büyük miktarlarda joule yani büyük bir enerji ortaya çıkarır.


Kütle ve Enerji Korunumu Yasaları

Korunum kanunları fizikteki temel kanunlardır. Bu kanunlar evrende dönüşüme uğrayan niceliklerin toplam miktarının her zaman sabit kaldığını söyler. Fizikte bu niceliklere korunumlu büyüklükler denir. Einstein'dan önce fizikçiler, kütle ve enerjinin birbirinden tamamen farklı, korunumlu iki büyüklük olduğunu düşünmekteydi ve kütle ve enerji birbirinden ayrı korunum yasalarına sahipti.

Einstein kütle ve enerjinin aynı niceliğin iki farklı versiyonu olduğunu gösterdiğinde enerjinin ve kütlenin korunumu yasaları birleştirilerek kütle-enerji korunumu yasası oluşturuldu. Buna göre evrendeki toplam kütle-enerji miktarı sabit kalmak zorundadır fakat kütle ve enerji E=mc² dönüşüm denklemine göre birbirlerine dönüşebilirler. Örneğin evrendeki toplam kütle-enerjiyi korumak için nükleer ve kimyasal reaksiyonlar enerji yayınladığında reaksiyona giren maddelerin kütle kaybetmesi gerekmektedir.