المادة والطاقة في فيزياء انشتاين

صباح ابراهيم

الحوار المتمدن-العدد: 6710 - 2020 / 10 / 21 - 00:38
المحور: الطب , والعلوم
    

الفيزياء التقليدية لها جوهريين هما المادة والطاقة . المادة لها وزن وكتلة ، اما الطاقة فلا وزن لها . يقول العلماء ان الطاقة تسلك سلوك المادة ، فقطعة فولاذ ساخنة تزن أكثر مما تزن وهي باردة .
في الفيزياء الحديثة ، لا يوجد تمييز بين الكتلة و الطاقة ، والمادة لها كتلة كما ان الكتلة تمثل طاقة كامنة (مخزونة) في نويات ذرات المادة . وأصبح في الفيزياء الحديثة قانون واحد حفظ (الكتلة-الطاقة) ويمكن حساب كمية الطاقة الناتجة من تحول الكتلة الى طاقة بموجب معادلة اينشتاين الشهيرة :
الطاقة = الكتلة × مربع سرعة الضوء E = MC²
E = Energy , M = Mass , C = Light speed
يقول الفيزيائي البرت اينشتاين : الطاقة اللازمة أو كمية الحرارة القادرة على تحويل ثلاثين الف طن من الماء الى بخار تزن حوالي جرام واحد من المادة. اي تحويل كتلة مادة ما وزنها غرام واحد الى طاقة يمكن ان يعطينا طاقة حرارية تكفي لتحويل 30 ألف طن من الماء الى بخار .
أين توجد هذه الطاقة الهائلة ؟ إنها طاقة كامنة في جسيمات كتلة المادة أي في نويات ذراتها . انها طاقة او قوة تماسك جسيمات نواة الذرة الهائلة التي اذا تفجرت فتتحول الى طاقة رهيبة . وهي نفس الطاقة الحرارية والإشعاعية الهائلة التي تنطلق من تفجير القنبلة النووية من بضع غرامات من مادة مشعة البلوتونيوم او اليورانيوم . فتتحول كتلة مادة اليورانيوم الى طاقة هائلة نتيجة تفكك بنية أنوية ذرات المادة فتنطلق طاقتها الكامنة فيها على شكل حرارة و إشعاعات ألفا وبيتا و جاما . ولهذا تم تغيير اسم القنبلة الذرية الى القنبلة النووية لأن الطاقة فيها كامنة في نواة الذرة و تنطلق بالتفجير منها وليس من خارجها .
المادة والطاقة وجهان لعملة واحدة يمكن تحويل أحدهما للآخر ، المادة سهل جدا تحويلها الى طاقة، الفحم والخشب مادة بحرقها تتحول الى طاقة حرارية و الطاقة الكهربائية يمكن تحويلها الى طاقة ضوئية بالمصابيح و حرارية بالسخانات والمدافئ و كذلك تحول الى طاقة حركية بالمراوح والمحركات الكهربائية ، واصل الطاقة الكهربائية هو حركة أسلاك نحاسية تدور في مجال مغناطيسي في المولدات الكهربائية فتنتج سيلا من الالكترونات الناقلة للشحنة الكهربائية . والطاقة الكيميائية بالتفاعل تنتج أيضا طاقة كهربائية كما في البطاريات السائلة والجافة التي تنتج طاقة كهربائية ثابتة .
قانون حفظ الطاقة : الطاقة لا تفنى ولا تستحدث بل تتغير من شكل الى آخر .
الحرارة هي شكل من أشكال الطاقة ، والحركة هي ايضا طاقة ، والطاقة لا وزن لها بعكس المادة .
الشمس و النجوم تحول مادتها الخام وهي غاز الهيدروجين ب تفاعل نووي إلى طاقة حرارية وضوئية و إشعاعات و موجات كهرومغناطيسية ذات طاقة هائلة تنتقل في الفراغ . ومادة الشمس و النجوم الغازية تنفذ تدريجيا وتخسر من كتلتها بعد التحول للطاقة ثم تنطفئ بعد زمن طويل . لأن الشعاع المنطلق من الشمس في الفضاء يحتوي على طاقة وبالتالي له كتلة صادرة من كتلة المصدر.
هذه صفة من صفات النظرية النسبية لأنشتاين و تتفق تماما مع نتائج التجارب التي أخضعت لها

---

قناة الحوار المتمدن على اليوتيوب
واقع ومستقبل اليسار العالمي والعربي حوار مع المفكر الماركسي الفلسطيني غازي الصوراني	حول آفاق ومكانة اليسار ، حوار مع الرفيق تاج السر عثمان عضو المكتب السياسي - الحزب الشيوعي السوداني

كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية على الانترنت؟

تابعونا على:

الفيسبوك

التويتر

اليوتيوب

RSS

الانستغرام

لينكدإن

تيلكرام

بنترست

تمبلر

بلوكر

فليبورد

الموبايل

كيفية إشراك-إيصال مواضيعكم أو مواضيع تهمكم  إلى اكبر عدد ممكن من القراء والقارئات