நிறை மற்றும் ஆற்றலின் சமநிலை (equivalence of mass and energy)
வெளி மற்றும் காலத்தின் துணியில் மறைந்திருக்கும் ஒரு ரகசிய குறியீடு, பிரபஞ்சத்தின் மர்மங்களைத் திறக்கும் ஒரு கணித சமன்பாடு. Equivalence of mass and energy ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனால் பெறப்பட்ட பிரபலமான சூத்திரம், வெறும் கணித வெளிப்பாடு அல்ல – இது நிறை மற்றும் ஆற்றலுக்கு இடையிலான சிக்கலான நடனத்தைப் புரிந்துகொள்வதற்கான நுழைவாயில்.
ஒரு பொருள் ஓய்வு நிலையில் இருக்கும்போது அதற்கு நிறை உள்ளது ஆனால் ஆற்றல் இல்லை ஆனால் அதே பொருளை தூக்கி எறியும் போது அதற்கு நிறை உள்ளது ஆற்றலும் உள்ளது என்ற கருத்து special relativity வருவதற்கு முன்பு அனைவரிடமும் இருந்தது.
ஆனால் ஐன்ஸ்டீன் நிறை மற்றும் ஆற்றல் தனித்துவம் வாய்ந்தது அல்ல இரண்டும் ஒன்றுதான் ஆனால் இரண்டும் வெவ்வேறு வடிவங்களில் உள்ளது என்று கூறுகிறார்.
நாம் நிறை மற்றும் ஆற்றலின் சமன்பாடு E=mc² என்றுதான் கேள்விப்பட்டிருப்போம் ஆனால் ஐன்ஸ்டீன் derive செய்த சமன்பாடு இது இல்லை. அவர் நிறை ஆற்றல் சமன்பாட்டிற்கான ஆய்வு கட்டுரையில்
ஒரு பொருளின் நிறை அதன் ஆற்றலை பொறுத்து இருக்கிறதா? என்ற கேள்வியுடன் தான் ஆரம்பித்தார். ஒரு நிறையில் இருந்து எவ்வளவு ஆற்றலைப் பெறலாம் என்பதை விட ஒரு ஆற்றலில் இருந்து எவ்வளவு நிறையை பெற முடியும் என்பதே ஐன்ஸ்டீன் சொன்னது.
m=E/c²
சிறப்பு சார்பியல் கொள்கையின்படி, ஒரு பொருள் ஒளியின் வேகத்தை நெருங்கும் போது, அதன் நிறை அதிகரிக்கிறது. இது எப்படி சாத்தியம் 1kg அரிசியை ஒளி வேகத்தில் 99% வேகத்திற்கு கொண்டு சென்றால் அது 7000 kg ஆக மாறுமா என்றால் இதன் பொருள் அப்படி இல்லை. 1kg அரிசி எவ்வளவு வேகத்தில் கொண்டு சென்றாலும் அது 1kg அரிசி தான் இங்கு அதிகரிக்கும் நிறை அதன் இயக்க ஆற்றல் ஆகும். பொருள் சார்பியல் வேகத்தை (அதாவது, ஒளியின் வேகத்திற்கு நெருக்கமான வேகம்) நெருங்கும் போது இந்த விளைவு அதிகமாக வெளிப்படுகிறது
E=mc² இதைப் பற்றி புரிந்து கொள்ள சில அடிப்படையான விஷயங்களைப் பற்றி தெரிந்து கொள்ள வேண்டும்.
Energy ஆற்றல்
ஆற்றல் என்பதைப் பற்றி தெரிந்து கொள்வதற்கு முன்பு அதைப் பற்றி புரிந்து கொள்ளாத நிலையில் எப்படி இருந்தது என்று பார்ப்போம் 1820 க்கு முன்பு ஒளி ஆற்றல், மின் ஆற்றல், காந்த ஆற்றல் மற்றும் வெப்ப ஆற்றல் போன்றவை ஒன்றுக்கொன்று தொடர்பில்லாதவை என்று கருதி அனைத்திற்கும் தனித்தனியே ஆராய்ச்சிகள் நடைபெற்றுக் கொண்டிருந்தது.Antoine Lavoisier, Julius Robert Mayer, James Joule, hermann von Helmholtz, William Thomson (Lord Kelvin) போன்ற ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆற்றலை ஆக்கவும் முடியாது அழிக்கவும் முடியாது, அதை ஒரு நிலையிலிருந்து மற்றொரு நிலைக்கு மாற்ற மட்டுமே இயலும் என்ற ஆற்றல் மாறா விதியை உருவாக்கினர். ஆற்றலில் பலவகை உண்டு ஆணால் இங்கு நான் பார்க்கவிருக்கும் இரண்டு ஆற்றல்கள் potential energy மற்றொன்று kinetic energy.
Potential energy
ஒரு குன்றின் விளிம்பில் நின்று, மூச்சடைக்கக்கூடிய அளவிற்கு மிகப்பெரிய நிலப்பரப்பைப் பார்ப்பதை கற்பனை செய்து பாருங்கள். நீர்வீழ்ச்சியின் உச்சியில் உள்ள நீர் பாய்வதற்கும் சிதறுவதற்கும் கீழே உள்ள உலகத்தை மாற்றுவதற்கும் தேவையான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. இது பொட்டன்ஷியல் எனர்ஜி, கட்டவிழ்த்துவிடக் காத்திருக்கும் ஒரு பொருளின் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல்.
ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தில் ஓய்வில் இருக்கும் ஒரு பொருள் அந்த உயரத்திற்கு கொண்டு செல்ல தேவைப்பட்ட ஆற்றல் நிலைய ஆற்றல் எனப்படும்.
நிலை ஆற்றல் சூத்திரம்:
நிலை ஆற்றல் (PE) = m × g × h*
இங்கே:
PE = நிலை ஆற்றல் (ஜூல்ஸ், J இல் அளவிடப்படுகிறது)
– m = பொருளின் நிறை (கிலோகிராமில் அளவிடப்படுகிறது)
– g = ஈர்ப்பு விசையின் காரணமாக முடுக்கம் (தோராயமாக வினாடிக்கு 9.8 மீட்டர் சதுரம், m/s²)
– h = தரையில் மேலே உள்ள பொருளின் உயரம் (மீட்டர்)
இந்த சமன்பாடு ஒரு பொருளின் ஈர்ப்பு திறன் ஆற்றலைக் கணக்கிடுகிறது, இது ஒரு ஈர்ப்பு புலத்தில் அதன் உயரம் அல்லது நிலை காரணமாக அது கொண்டிருக்கும் ஆற்றலாகும்.
உதாரணமாக, உங்களிடம் 5 மீட்டர் உயரத்தில் 10 கிலோ நிறை கொண்ட ஒரு பொருள் இருந்தால், அதன் ஆற்றல்
PE = 10 கிலோ × 9.8 m/s² × 5 m = 490 J
இந்த சமன்பாடு gravitational potential energy க்கு மட்டுமே பொருந்தும் என்பதை நினைவில் கொள்க. பல்வேறு சமன்பாடுகளைக் கொண்ட இயக்க ஆற்றல் அல்லது மின் ஆற்றல் போன்ற பிற ஆற்றல்கள் உள்ளன.
Kinetic energy
இயக்க ஆற்றல் என்பது உலகத்தை இயக்கத்தில் அமைக்கும் தீப்பொறி. அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் எளிமையான இயக்கங்கள் முதல் கோள்கள் மற்றும் நட்சத்திரங்களின் கம்பீரமான சுற்றுப்பாதைகள் வரை, இயக்க ஆற்றல் அனைத்து இயக்கங்களுக்கும் பின்னால் இயங்கும் சக்தியாகும், இது நமது பிரபஞ்சத்தின் கட்டமைப்பை வடிவமைக்கிறது.
இது ஒரு பொருள் நகரும் போது அல்லது இயக்கத்தில் கொண்டிருக்கும் ஆற்றல் ஆகும். ஒரு பொருள் எவ்வளவு வேகமாக நகருகிறதோ, அவ்வளவு அதிக இயக்க ஆற்றலை கொண்டிருக்கும்.
இயக்க ஆற்றல் (KE) = 0.5 × m × v²_
இங்கே:
– _KE_ = இயக்க ஆற்றல் (ஜூல்ஸ், J இல் அளவிடப்படுகிறது)
– _m_ = பொருளின் நிறை (கிலோகிராம், கிலோவில் அளவிடப்படுகிறது)
– _v_ = பொருளின் வேகம் (மீட்டர்/வினாடியில் அளவிடப்படுகிறது)
Energy யின் வகைகளைப் பற்றி மேலும் தெரிந்து கொள்ள இதை கிளிக் செய்யவும்.
Mass
நிறையானது பிரபஞ்சத்தின் ஒரு அடிப்படை சொத்து, இது சிறிய அணுக்கள் முதல் வலிமைமிக்க விண்மீன் திரள்கள் வரையிலான பொருட்களின் நடத்தையை வடிவமைக்கிறது. ஆனால் நிறை என்றால் என்ன? கொடுக்கப்பட்ட இடத்தில் எவ்வளவு பொருள் நிரம்பியுள்ளது என்பதற்கான அளவீடு மட்டும்தானா அல்லது இன்னும் ஏதாவது உள்ளதா?
ஒரு இரசாயன எதிர்வினையில் பொருண்மயை உருவாக்கவோ அழிக்கவோ முடியாது.
வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், எதிர்வினைகளின் மொத்த நிறை (எதிர்வினைக்குள் நுழையும் பொருட்கள்)= தயாரிப்புகளின் மொத்த நிறை (எதிர்வினையால் உருவாகும் பொருட்கள்).
இதன் பொருள்:
1. நிறையை ஆக்கவும் முடியாது அழிக்கவும் முடியாது ஆனால் நிறையை ஒரு பொருளில் இருந்து மற்றொரு பொருளாக மாற்ற முடியும்.
எடுத்துக்காட்டுகள்:
ஒரு உலர்ந்த மரக்கட்டையின் நிறை அது எரியும்போது வெளியாகும் புகை மற்றும் சாம்பலின் நிறைக்கு சமமாக இருக்கும்
குறிப்பு: இந்தச் சட்டம் அணுக்கரு வினைகளுக்கு பொருந்தாது, ஏனெனில் ஐன்ஸ்டீனின் சமன்பாட்டின்படி பொருண்மையை ஆற்றலாக மாற்றலாம்: E=mc².
பொறுமையைப் பற்றி புரிந்து கொள்ள பின்வரும் இரண்டு தலைப்புகள் முக்கியமானது.
Inertia
நியூட்டனின் முதல் இயக்க விதியின்படி, ஓய்வில் இருக்கும் ஒரு பொருள் வெளிப்புற விசை எதுவும் அதன் மீது செயல்படுத்தப்படாத வரையில் ஓய்வில் தான் இருக்கும், மேலும் இயக்கத்தில் இருக்கும் ஒரு பொருள் வெளிப்புற விசை செயல்படாதவரை நிலையான வேகத்துடன் தொடர்ந்து நகர்ந்து கொண்டே இருக்கும். Inertia என்பது ஓய்வில் உள்ள ஒரு பொருளை இயக்கவோ இயக்கத்தில் உள்ள பொருளை ஓய்வு நிலைக்கு கொண்டு வரவோ அப்பொருள் காட்டும் எதிர்ப்பு தன்மையாகும்.
வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், inertia என்பது ஒரு பொருளின் இயக்கத்தை மாற்றுவதற்கான அந்தப் பொருளின் மந்தநிலையாகும் ஆகும். நிறை எந்த அளவு அதிகமாக உள்ளதோ அந்த அளவுக்கு inertia வும் அதிகமாக இருக்கும். எனவே நிறையை inertiaவை கொண்டு குறிப்பிடலாம்.
ஒரு பொம்மை காரை தள்ளுவது ரொம்ப சுலபம் ஆனால் நிஜ காரை தள்ளுவது மிகவும் கடினம் ஏனெனில் காரின் நிறை மிகவும் அதிகம் என்பதால் இனச்சியாவும் ரொம்ப அதிகம்.
Momentum
உந்தம் என்பது பிரபஞ்சத்தை முன்னோக்கி இயக்கும் கண்ணுக்கு தெரியாத சக்தி. விண்மீன் திரள்களின் கம்பீரமான சுழற்சி முதல் அணு துகள்களின் நுட்பமான நடனம் வரை, உந்தம் என்பது இயக்கத்தில் உள்ள பொருட்களின் நடத்தையை நிர்வகிக்கும் அடிப்படைக் கொள்கையாகும்.
இது ஒரு பொருளின் நிறை மற்றும் வேகத்தின் விளைபொருளாக வரையறுக்கப்படுகிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஒரு பொருளின் நிறையை அதன் திசைவேகத்தால் பெருக்குவதன் மூலம் உந்தம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. வேகத்தைக் கணக்கிடுவதற்கான சூத்திரம்: உந்தம் = நிறை × வேகம்.
இது ஒரு பொருளின் நிறை மற்றும் வேகத்தின் விளைபொருளாக வரையறுக்கப்படுகிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஒரு பொருளின் நிறையை அதன் திசைவேகத்தால் பெருக்குவதன் மூலம் உந்தம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. வேகத்தைக் கணக்கிடுவதற்கான சூத்திரம்: உந்தம் = நிறை × வேகம்.
P=mv
இங்கே:
P = உந்தம் (வினாடிக்கு கிலோகிராம்-மீட்டர்களில் அளவிடப்படுகிறது, kg·m/s)
m= நிறை (கிலோகிராம், கிலோவில் அளவிடப்படுகிறது)
v = வேகம் (மீட்டர்/வினாடியில் அளவிடப்படுகிறது, m/s)
மணிக்கு 120 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் செல்லக்கூடிய டிரெயினுக்கு உந்தம் அதிகம். நிறை மிகவும் குறைவாக உள்ள அதிவேகத்தில் செல்லக் கூடிய துப்பாக்கி தோட்டா விற்கும் உந்தம் அதிகம். உந்தம் அதிகமாக இருக்கும் ஒரு பொருளை நிறுத்துவதற்கு அதிகமான வேலை செய்ய வேண்டி இருக்கும்.
Mass பற்றி மேலும் தெரிந்து கொள்ள இதை கிளிக் செய்யவும்.
Mass and energy equation
இயற்பியலில் மிகச் சிறந்த சமன்பாடுகளில் ஒன்று!
E=mc² என்பது ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனால் பெறப்பட்ட நிறை-ஆற்றல் சமநிலை சூத்திரம், இது கூறுகிறது:
ஆற்றல் (E) என்பது ஒளியின் வேகத்தால் (c) வர்க்கத்தால் பெருக்கப்படும் நிறை (m) க்கு சமம்.
சாராம்சத்தில், இந்த சமன்பாடு நிறை மற்றும் ஆற்றலை ஒன்றுக்கொன்று மாற்றக்கூடியது என்பதைக் காட்டுகிறது; அவை ஒரே பொருளின் வெவ்வேறு வடிவங்கள்.
இங்கே ஒரு எளிமையான விளக்கம்:
1. Mass (m) Energy ஆக (E) மாற்றப்படலாம், மற்றும் நேர்மாறாக Energy Mass ஆகவும் மாற்றப்படலாம்.
2. ஒளியின் வேகம் (c) இயற்பியலில் ஒரு அடிப்படை மாறிலி.
3. ஒளியின் வேகத்தை ஸ்கொயர் செய்வது (c²) Mass மாற்றும் போது வெளியாகும் மகத்தான ஆற்றலைக் குறிக்கிறது.
ஐன்ஸ்டீனின் புகழ்பெற்ற சமன்பாடு அணுக்கரு இயற்பியல், வானியற்பியல் மற்றும் பொறியியல் ஆகியவற்றில் தொலைநோக்கு தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது.
Lorence factor
Lorentz காரணி பற்றிய உங்கள் இணையக் கட்டுரைக்கான அறிமுகப் பத்திக்கான சில விருப்பங்கள் இங்கே உள்ளன:
நாம் ஒளியின் வேகத்தை நெருங்கும்போது, classic physics விதிகள் உடைய தொடங்குகின்றன. நேரம் மெதுவாகத் செல்கிறது, விண்வெளி தொடர்புகள் மற்றும் இயக்க விதிகள் மீண்டும் எழுதப்படுகின்றன. இந்த மாற்றத்தின் மையத்தில் Lorentz காரணி உள்ளது, இது ஒரு கணித மாறிலி ஆகும், இது சார்பியல் வேகத்தில் பொருட்களின் நடத்தையை நிர்வகிக்கிறது.
டச்சு இயற்பியலாளர் ஹென்ட்ரிக் லோரென்ட்ஸின் பெயரிடப்பட்ட லோரென்ட்ஸ் காரணி, சிறப்பு சார்பியல் கொள்கையில் ஒரு அடிப்படைக் கருத்தாகும். இது ஒரு பொருளின் வேகத்தால் நேரம், இடம் மற்றும் ஆற்றல் எவ்வாறு பாதிக்கப்படுகிறது என்பதை விவரிக்கும் ஒரு கணித காரணியாகும்.
லோரென்ட்ஸ் காரணியின் முக்கியத்துவம்
லோரென்ட்ஸ் காரணி நீண்டகால தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது:
1. நேர விரிவாக்கம்: நிலையான பார்வையாளருடன் ஒப்பிடும்போது, இயக்கத்தில் உள்ள பார்வையாளருக்கு நேரம் மெதுவாகக் கடந்து செல்வதாகத் தோன்றுகிறது.
2. நீளச் சுருக்கம்: நிலையான பார்வையாளருடன் ஒப்பிடும்போது இயக்கத்தில் உள்ள பார்வையாளருக்கு பொருள்கள் குறுகியதாகத் தோன்றும்.
3. சார்பியல் நிறை: ஒரு பொருளின் நிறை அதன் வேகம் ஒளியின் வேகத்தை நெருங்கும் போது அதிகரிக்கிறது.
4. ஆற்றல்-உந்த சமன்பாடு: E=mc^2 என்ற புகழ்பெற்ற சமன்பாட்டைப் பெறுவதில் லோரென்ட்ஸ் காரணி முக்கியமானது.
Relativistic mass
ஒரு பொருளின் சார்பியல் நிறை (m) Lorentz காரணி (γ) ஐப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம். உந்தத்தின் சமன்பாடை P=mv என முன்னதாக பார்த்தோம்
ஆனால் உண்மையில் P=γmv அப்படி எனில் இவ்வளவு நாள் நாம் உந்தத்தை அளவிடும் முறை தவறா இதில் எது சரியான சமன்பாடு? என்ற கேள்வி எழுகிறது அல்லவா தினசரி நாம் போகும் வேகத்தில் γ ன் மதிப்பு எப்பொழுதும் ஒன்றுக்கு நெருக்கமாகவே இருக்கும்.
எடுத்துக்காட்டாக: இந்த பூமியை நாம் ஒரு நொடியில் சுற்றி வந்தாலும் கூட γ ன் மதிப்பு 1.009 தான் வரும் இந்த γ ன் மதிப்பு எப்பொழுது கவனிக்க கூடிய அளவில் அதிகரிக்கும் என்றால் ஒளியின் வேகத்தை நெருங்கும் போது தான்.
m = γm₀
இங்கே:
m₀ = ஓய்வு நிறை (பூஜ்ஜிய வேகத்தில் பொருளின் நிறை)
γ = லோரென்ட்ஸ் காரணி = 1 / √ (1 – v²/c²)
v = வேகம்
c = ஒளியின் வேகம்
இந்த சமன்பாட்டில் ஒளியின் வேகத்தில் செல்லும் போது v=c எனவே
γ=1/√(1-c²/c²)
γ=1/√(1-1)
γ=1/√0
√0=infinity
வேகம் (v) ஒளியின் வேகத்தை (c) நெருங்கும்போது, Lorentz காரணி (γ) முடிவிலியை நெருங்குகிறது, மேலும் சார்பியல் நிறை (m) கட்டுப்படாமல் அதிகரிக்கிறது! எனவே ஒளியின் வேகத்தில் நிறை உள்ள ஒரு பொறுள் பயனிக்க வேண்டும் எனில் அதற்கு infinite amount of energy தேவைப்படும். அவ்வளவு நிறையை இந்த பிரபஞ்சத்தில் உண்டாக்க முடியாது. எனவே ஒளியின் வேகத்தில் பயணிப்பது சாத்தியமற்றது.
உங்களுக்கு ஒரு சிறந்த யோசனையை வழங்க, வெவ்வேறு வேகங்களில் நிறை அதிகரிப்பின் தோராயமான மதிப்பீடு இங்கே:
ஒளியின் வேகத்தில்
– 10% வேகத்தில் (0.1c), நிறை அதிகரிப்பு சுமார் 0.5% ஆகும்
– 50% வேகத்தில் (0.5c), நிறை அதிகரிப்பு சுமார் 15% ஆகும்
– 90% வேகத்தில் (0.9c), நிறை அதிகரிப்பு சுமார் 230% ஆகும்
– 99% வேகத்தில் (0.99c), நிறை அதிகரிப்பு சுமார் 7000%
இந்த மதிப்புகள் தோராயமானவை மற்றும் மிக அதிக வேகத்தில் மட்டுமே குறிப்பிடத்தக்கதாக மாறும், அதுவும் குறிப்பாக ஒளியின் வேகத்தை நெருங்குகின்ற போது என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள்.
E≠mc²
ஐன்ஸ்டீனின் பிரபலமான சமன்பாடு E = mc² பற்றி நீங்கள் கேள்விப்பட்டிருக்கலாம், ஆனால் அதன் உண்மையான அர்த்தம் என்ன என்று நீங்கள் எப்போதாவது யோசித்திருக்கிறீர்களா? பதில் உங்களை ஆச்சரியப்படுத்தலாம். பல சமயங்களில், E ≠ mc², ஏன்? இதை புரிந்து கொள்வதன் மூலம் உங்களை இயற்பியல் மற்றும் அதற்கு அப்பால் ஒரு கவர்ச்சிகரமான பயணத்திற்கு அழைத்துச் செல்ல முடியும்.
ஒரு பொருள் இயக்கத்தில் இருக்கும்போது, அதன் இயக்கத்துடன் தொடர்புடைய ஆற்றலின் காரணமாக, சார்பியல் நிறை (m) ஓய்வு நிறை (m₀) ஐ விட அதிகமாக உள்ளது. பொருள் ஒளியின் வேகத்தை நெருங்கும்போது, அதன் சார்பியல் நிறை அதிகரிக்கிறது, ஆனால் அதன் ஓய்வு நிறை மாறாமல் இருக்கும்.
எனவே, சரியான கூற்று:
m ≠ m₀
சார்பியல் நிறை (m) என்பது பொருள் ஓய்வில் இருக்கும்போது மட்டுமே (v = 0) ஓய்வு நிறை (m₀) க்கு சமம்.
So E≠mc²
E=γmc²
γ என்பது லோரன்ஸ் ஃபேக்டர் இதெல்லாம் இருக்கட்டும் எப்படி இயக்க ஆற்றல் நிறையாக மாறும், இது சர்தியம் தானா. சர்த்தியம் தான் உலகத்திலேயே சிறிய நிறை அணுவுடையதுதான் அதன் முக்கால்வாசி நிறை அதன் உட்கருவினுடையது. அதில் உள்ள புரோட்டான் ன் நிறை 938MeV இந்த புரோட்டான் இரண்டு up quarks மற்றும் ஒரு down quark ஆல் ஆனது.
இவற்றின் நிறை up quark =2.5 MeV down quark=5 MeV இந்த மூன்று quark இன் நிறையை ஒன்று சேர்த்தாலும் கூட புரோட்டானின் நிறை வராது அப்பொழுது புரோட்டானுக்கு அவ்வளவு நிறை எப்படி வந்திருக்கும். இங்கு இரண்டு upquark ம் positively charged, down quark negatively charged மூன்று particleம் ஒன்றை ஒன்று விளக்காமல் இருக்க அதில் gluon என்ற விசை செயல்படும்.இது என்னவெனில் பொட்டன்ஷியல் எனர்ஜி மேலும் மேலும் இந்த மூன்று குவார்ஸ்களும் ஒன்றை ஒன்று சுற்றிக் கொண்டே இருக்கும் எனவே இவற்றிற்க்கு இயக்க ஆற்றலும் உண்டு இந்த இரண்டு ஆற்றலும் ஒன்று சேர்ந்துதான் ரோட்டானுக்கு அவ்வளவு நிறையை கொடுக்கிறது. அதாவது இங்கு அதிகரிக்கும் நிறை அதன் இயக்க ஆற்றல் ஆகும்.
Application of mass and energy equation
ஒரு கிரிக்கெட் பந்தில் உள்ள ஆற்றலை பயன்படுத்தி ஒரு காரைquestion 100 கிலோ மீட்டர் வேகத்தில் ஐந்தாயிரம் வருடங்கள் ஓட்டலாம்
ஹிரோஷிமா வில் 1945 ல் போடா பொட்ட அணுகுண்டில் 61 கிலோ enriched uranium 235 ஐ பயன்படுத்தி உள்ளார்கள் இதில் ஒரு கிலோ மட்டுமே வெடித்துள்ளது அதிலும் 0.6 கிராம் நிறையுள்ள பொருள் மட்டுமே ஆற்றலாக மாறி உள்ளது இந்த ஆற்றல் 15 கிலோ டன் டிஎன்டி வெடித்ததற்கு சமம்.
சூரியனின் ஒரு நொடிக்கு சுமார் 620 million மெட்ரிக் டன் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் ஒருங்கிணைந்து ஹீலியம் அணுக்களாக மாறுகிறது. ஆனால் 616 மில்லியன் மெட்ரிக் டன் ஹீலியம் மட்டுமே 620 மில்லியன் மெட்ரிக் டண் ஹைட்ரஜனில் இருந்து உருவாகிறது மீதி உள்ள நாளும் மில்லியன் மெ்ரிக் டன் அளவுள்ள நிறை மொத்தமாக ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. இந்த ஒரு நொடியில் சூரியனில் வெளியாகும் ஆற்றலை கொண்டு நியூயார்க் நகரத்திற்கு 100 வருடங்கள் மின்சாரம் கொடுக்க முடியும்.
ஒரு 80 கிலோ சராசரி மனிதனின் நிறைய மொத்தமாக ஆற்றலாக மாற்றினால் அதில் 1. 72 மில்லியன் கிலோ டன் TNT வெடித்த ஆற்றலுக்கு சமம்.
பெரு வெடிப்பின் போது இந்த அண்டத்தில் நிறைய இல்லை மொத்தம் ஆற்றல் மட்டுமே இருந்தது அந்த ஆற்றலில் இருந்து தான் நிறை உருவாகி இருக்க வேண்டும் என்பதனை இந்த mass and energy equation நமக்கு கூறுகிறது. மேலும் இந்த பிரபஞ்சம் அழியும்போது ஒட்டுமொத்த நிறையும் கொஞ்சம் கொஞ்சமாக ஆற்றலாக மாற்றப்பட்டு ஒட்டுமொத்த பிரபஞ்சம் ஆற்றலாக மாறி அழித்துவிடும்.
Mass and energy equation பற்றிய மேலும் விவரங்களுக்கு இதை கிளிக் செய்யவும்.