David-Beckham كبار الشخضيات
عدد الرسائل : 626 العمر : 31 الموقع : http://ar.wikipedia.org العمل/الهواية : طالب/الطب مزاجك : رايق و مرتاح البلد : المهنة : sms : David Beckham Is The Best Organ In This Club وسام التميز : تبادل اعلاني : الفلوس : 10$ كيف وصلت الى المنتدى : من طرف الزعيم تاريخ التسجيل : 31/12/2008
بطاقة الشخصية حقل رمي ةالنرد: (5/5)
| موضوع: ( E=mc2 ) 18/01/09, 09:20 am | |
| ( E=mc2 )
Is perhaps the most famous scientist of this century? One of his most well-known accomplishments is the formula Despite its familiarity, many people don't really understand what it means. We hope this explanation will help!
One of Einstein's great insights was to realize that matter and energy are really different forms of the same thing. Matter can be turned into energy, and energy into matter. For example, consider a simple hydrogen atom, basically composed of a single proton. This subatomic particle has a mass of
0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 672 kg This is a tiny mass indeed. But in everyday quantities of matter there are a lot of atoms! For instance, in one kilogram of pure water, the mass of hydrogen atoms amounts to just slightly more than 111 grams, or 0.111 kg. Einstein's formula tells us the amount of energy this mass would be equivalent to, if it were all suddenly turned into energy. It says that to find the energy, you multiply the mass by the square of the speed of light, this number being 300,000,000 meters per second (a very large number):
= 0.111 x 300,000,000 x 300,000,000 = 10,000,000,000,000,000 Joules
This is an incredible amount of energy! A Joule is not a large unit of energy ... one Joule is about the energy released when you drop a textbook to the floor. But the amount of energy in 30 grams of hydrogen atoms is equivalent to burning hundreds of thousands of gallons of gasoline!
If you consider all the energy in the full kilogram of water, which also contains oxygen atoms, the total energy equivalent is close to 10 million gallons of gasoline! Can all this energy really be released? Has it ever been?
The only way for ALL this energy to be released is for the kilogram of water to be totally annhilated. This process involves the complete destruction of matter, and occurs only when that matter meets an equal amount of antimatter ... a substance composed of mass with a negative charge. Antimatter does exist; it is observable as single subatomic particles in radioactive decay, and has been created in the laboratory. But it is rather short-lived (!), since it annihilates itself and an equal quantity of ordinary matter as soon as it encounters anything. For this reason, it has not yet been made in measurable quantities, so our kilogram of water can't be turned into energy by mixing it with 'antiwater'. At least, not yet.
Another phenomenon peculiar to small elementary particles like protons is that they combine. A single proton forms the nucleus of a hydrogen atom. Two protons are found in the nucleus of a helium atom. This is how the elements are formed ... all the way up to the heaviest naturally occuring substance, uranium, which has 92 protons in its nucleus. It is possible to make two free protons (Hydrogen nuclei) come together to make the beginnings of a helium nucleus. This requires that the protons be hurled at each other at a very high speed. This process occurs in the sun, but can also be replicated on earth with lasers, magnets, or in the center of an atomic bomb. The process is called nuclear fusion. What makes it interesting is that when the two protons are forced to combine, they don't need as much of their energy (or mass). Two protons stuck together have less mass than two single separate protons! When the protons are forced together, this extra mass is released ... as energy! Typically this amounts to about 0.7% of the total mass, converted to an amount of energy predictable using the formula .
Elements heavier than iron are unstable. Some of them are very unstable! This means that their nuclei, composed of many positively charged protons, which want to repel from each other, are liable to fall apart at any moment! We call atoms like this radioactive. Uranium, for example, is radioactive. Every second, many of the atoms in a chunk of uranium are falling apart. When this happens, the pieces, which are now new elements (with fewer protons) are LESS massive in total than the original uranium atoms. The extra mass disappears as energy ... again according to the formula ! This process is called nuclear fission.
Both these nuclear reactions release a small portion of the mass involved as energy. Large amounts of energy! You are probably more familiar with their uses. Nuclear fusion is what powers a modern nuclear warhead. Nuclear fission (less powerful) is what happens in an atomic bomb (like the ones used against Japan in WWII), or in a nuclear power plant.
Albert Einstein was able to see where an understanding of this formula would lead. Although peaceful by nature and politics, he helped write a letter to the President of the United States, urging him to fund research into the development of an atomic bomb ... before the Nazis or Japan developed their own first. The result was the Manhatten Project, which did in fact produce the first tangible evidence of ... the atomic bomb!
Hear Albert Einstein state his famous theorem: download an mp3 (104k, zipped) here.
See also: The Birth of Atoms | Einstein's Theory of Relativity
Physics | Science Page | Worsley School
Contents Bill Willis 1999
ولعل من أشهر علماء هذا القرن العالم الشهير آين شتاين. واحد من أهم إنجازات معروفة هي الصيغة E=mc2
على الرغم من معرفة الكثير من الناس و لكن لا يفهمون حقا ما يعنيه. ويحدونا الأمل في أن هذا التفسير سوف يساعد!
واحدة من كبرى رؤى أينشتاين هو أن ندرك أن المادة والطاقة في الحقيقة أشكال مختلفة من نفس الشيء. المسألة يمكن تحويله إلى طاقة ، والطاقة في هذه المسألة. على سبيل المثال ، أن تنظر في مجرد ذرة الهيدروجين ، ويتكون اساسا من بروتون واحد. ذري فرعي الجسيمات هذا وقد تحولت الى كتلة من
0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 672 كجم هذا هو في الواقع كتلة صغيرة. ولكن في كل يوم كميات من هذه المسألة هناك الكثير من ذرات! على سبيل المثال ، في كيلوغرام واحد من المياه النقية ، وعدد كبير من ذرات الهيدروجين تبلغ فقط ما يزيد قليلا على 111 غرام ، أو 0.111 كيلوغرام. أينشتاين صيغة يخبرنا مقدار الطاقة في هذه الكتلة وستعني ، لو كانت جميع فجأة تحولت الى طاقة. وتقول إن العثور على الطاقة ، ولكم من خلال مضاعفة الدمار مربع سرعة الضوء ، فإن هذا العدد 300،000،000 متر في الثانية الواحدة (عدد كبير جدا) :
0.111 = 300،000،000 خ خ 300،000،000 = 10.000.000.000.000.000 Joules
ويعتبر ذلك خطوة هامة كمية الطاقة! ألف الجول ليست وحدة كبيرة من الطاقة... الجول واحد هو الافراج عن الطاقة عند انخفاض كتاب مدرسي الى الارض. ولكن كمية الطاقة في 30 غراما من ذرات الهيدروجين يعادل حرق مئات الآلاف من غالونا من البنزين!
إذا كنت تنظر في جميع الطاقة الكاملة للكيلوغرام في المياه ، والذي يحتوي أيضا على ذرات من الأكسجين ، ويعادل مجموع الطاقة هو حوالي 10 مليون غالون من البنزين! كل هذا يمكن أن يكون الإفراج عن الطاقة؟ وقد تم ذلك على الإطلاق؟
الطريقة الوحيدة لهذا كله أن يصدر الطاقة للكيلوغرام من المياه تماما annihilated. وتنطوي هذه العملية على التدمير الكامل لهذه المسألة ، ويحدث هذا الأمر إلا عندما تجتمع تساوي المادة المضادة... وهي مادة تتكون من كتلة ذات شحنة سالبة. المادة المضادة موجودة ، بل هي ملاحظة واحدة على النحو ذري فرعي الجسيمات المشعة في الاضمحلال ، وأنشئت في المختبر. بل هي قصيرة الأجل (!) ، لأنه يقضي على نفسه وعلى قدم المساواة كمية عادية بمجرد لقاءات شيئا. ولهذا السبب ، لم يتم بعد في قياس الكميات ، لذلك نحن كيلوغرام من المياه لا يمكن أن تتحول الى الطاقة عن طريق المزج مع 'anti water'. على الأقل ، وليس بعد.
ظاهرة اخرى غريبة الابتدائية الجسيمات الصغيرة مثل البروتونات هو أنها تجمع. بروتون واحد يشكل نواة ذرة الهيدروجين. اثنين من البروتونات الموجودة في نواة ذرة الهيليوم أ. وهذه هي الطريقة التي تتشكل عناصر... على طول الطريق حتى أثقل مادة تحدث بشكل طبيعي ، واليورانيوم ، وهناك 92 البروتونات في النواة. ومن الممكن أن اثنين من البروتونات الحرة (نواة الهيدروجين) معا لجعل بدايات نواة من الهليوم. وهذا يتطلب أن تكون البروتونات القوا على بعضهم البعض في سرعة عالية جدا. هذه العملية يحدث في الشمس ، ولكن كما يمكن تكرارها على الأرض مع أشعة الليزر ، والمغناطيس ، أو في وسط قنبلة ذرية. عملية تسمى الاندماج النووي. ما يجعل للاهتمام هو ان اثنين من البروتونات عندما يجبرون على الجمع ، وانهم لا يحتاجون الى قدر من الطاقة (أو الكتلة). إلى جانب اثنين من البروتونات تمسك أقل كتلة واحدة من اثنين من البروتونات منفصلة! عندما تضطر البروتونات معا ، وهذا خارج نطاق الدمار الإفراج... الطاقة! هذا عادة يبلغ نحو 0.7 ٪ من إجمالي الكتلة ، وتحويلها إلى مبلغ الطاقة باستخدام المعادلة التي يمكن التنبؤ بها.
عناصر أثقل من الحديد غير مستقرة. البعض منهم غير مستقر للغاية! وهذا يعني ان النواة ، التي تتألف من نحو إيجابي واتهم العديد من البروتونات ، التي تريد من صد عن بعضها البعض ، هي عرضة للينهار في أي لحظة! ونحن ندعو إلى مثل هذه الذرات المشعة. اليورانيوم ، على سبيل المثال ، المشعة. كل ثانية ، فإن العديد من الذرات في قطعة من اليورانيوم ينهار. وعندما يحدث ذلك ، والقطع ، والتي أصبحت الآن من العناصر الجديدة (مع عدد أقل من البروتونات) واسعة النطاق في أقل من مجموع الأصلي ذرات اليورانيوم. الاضافي الدمار يختفي الطاقة... مرة أخرى وفقا للصيغة! وتسمى هذه العملية الانشطار النووي.
كل من هذه التفاعلات النووية الإفراج عن جزء صغير من كتلة تشارك الطاقة. كميات كبيرة من الطاقة! وربما كنت أكثر معرفة استخداماتها. الاندماج النووي هو ما القوى الحديثة من الرؤوس الحربية النووية. الانشطار النووي (أقل قوة) هو ما يحدث في صنع قنبلة ذرية (مثل تلك التي استخدمت ضد اليابان في الحرب العالمية الثانية) ، أو في محطة للطاقة النووية.
ألبرت اينشتاين كان قادرا على رؤية فيها فهم هذه الصيغة ستؤدي. على الرغم من الطبيعة السلمية والسياسة ، وانه ساعد في كتابة رسالة الى رئيس الولايات المتحدة ، وحثه على البحث في تمويل تطوير قنبلة نووية... قبل النازية واليابان وضعت الخاصة بها أولا. وكانت النتيجة Manhattan المشروع ، الذي أدى في الواقع ، أول دليل ملموس على... القنبلة الذرية!
نسمع ألبرت اينشتاين الشهيرة نظرية الدولة : تنزيل mp3 (104k ، مضغوط) هنا.
وانظر أيضا : مولد الذرة | أينشتاين نظرية النسبية
الفيزياء | علوم الصفحة | Worsley مدرسة
بيل ويليس محتويات 1999 | |
|