E = Mc ^ 2

E = mc ²

Dette er et af de mest elegante ligninger i fysik (Maxwells kunne udkonkurrere denne ene, i det mindste blandt fysikere), og helt sikkert den mest berømte. Det er Einsteins formulering af ækvivalens af stof og energi. Denne formel udtrykker, at ligestilling ikke er i teoretiske termer, men i solide numre.

"e" står for energi, "m" er for masse, og "c" er lysets hastighed. Som altid med at tilslutte tal i fysik ligninger, må vi angiver de enheder, vi vil bruge. Til dette vil vi bruge kg for masse og målere pr sekund for lysets hastighed.

Hvor meget energi svarer til et bestemt beløb af masse?

Lad os bruge et kilo vand. En kilo alt andet virker lige så godt, men vi siger vand for at illustrere, hvor meget energi, vi taler om i det daglige ting. Løsningen er Et kilo gange lysets hastighed i anden potens. Lysets hastighed er lige ved 300.000.000 meter i sekundet. Firkant, der og vi har 90.000.000.000.000.000. Det er en virkelig stor nummer. Vi vil kalde dette 9 gange 10 ^{16. Men 9 gange 10 16 hvad? Enhederne i kilogram meter sekund give os et svar i joule.}

Den joule kan defineres på flere måder, herunder arbejde, der kræves for at producere en watt i ét sekund. Det er omtrent den mængde varme, der afgives fra en person i hvile i en hundrededel af et sekund. Med andre ord, er en joule ikke ret meget. Men vi har 9 gange 10 ^{16 af dem. Hvor meget energi er det, virkelig? Om det samme som det der er involveret i at brænde 10 millioner liter benzin. Alt dette er bundet op i et kilo vand (eller noget andet).}

Er al denne energi til rådighed? Det er ikke, i hvert fald ikke med vores nuværende teknologi.

Kemiske processer, såsom afbrænding og konventionelle sprængstoffer, frigivelse meget lidt af denne energi. Den første atombombe, modregnes i New Mexico, udgivet omkring 80 gange 10 ^{12 joule. Det er en minimal del af de 10 16 joule i en enkelt kilogram af stof. Selvfølgelig har vi forbedret med våben siden da (hvis en større blast og frigivelse af mere energi er en forbedring). Vores største atomvåben kan frigive næsten 1% af energien i et enkelt kilo stof.}

Vi er helt sikkert smart nok til at få en endnu større brag.

Er vi smart nok til at beslutte ikke at bruge dem?