कई लोग यह महसूस करने में विफल रहते हैं कि पदार्थ में कितनी ऊर्जा होती है। हालांकि, इस मामले के इस पहलू से कुछ अधिक आंतरिक भी है जो वर्षों तक वैज्ञानिकों से बचते रहे।
यह अल्बर्ट आइंस्टीन के प्रतिभाशाली होने तक नहीं था कि हम बड़े पैमाने पर और ऊर्जा के बीच इस संबंध को पूरी तरह से समझ सकें। E = mc दर्ज करें2। यह प्रतीत होता है कि सरल बीजगणितीय सूत्र पदार्थ से ऊर्जा के सहसंबंध का प्रतिनिधित्व करता है (किसी भी द्रव्यमान की ऊर्जा समतुल्यता)। कई ने इसके बारे में सुना है, लेकिन बहुत से लोग यह नहीं समझते हैं कि इसका क्या अर्थ है। बहुत से लोग इस बात से अनजान हैं कि पदार्थ के भीतर कितनी ऊर्जा निहित है। इसलिए, अगले कुछ मिनटों के लिए, मैं आपको अपनी व्यक्तिगत क्षमता ऊर्जा तुल्यता के परिमाण से अवगत कराने का प्रयास करूंगा।
सबसे पहले, हमें इस समीकरण को तोड़ना चाहिए। प्रत्येक अक्षर का क्या अर्थ है? उनके मूल्य क्या हैं? इसे बाएं से दाएं तोड़ें:
इ ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है, जिसे हम जूल में मापते हैं। जूल ऊर्जा के लिए एक एसआई माप है और इसे प्रति सेकंड चुकता [किग्रा x मीटर) प्रति किलोग्राम किलोग्राम x मीटर के रूप में मापा जाता है2/ s2]। यह सब अनिवार्य रूप से इसका मतलब है कि ऊर्जा का एक जौल बल के समान दिशा में एक विशिष्ट वस्तु को 1 मीटर स्थानांतरित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले बल के बराबर है।
म निर्दिष्ट वस्तु के द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करता है। इस समीकरण के लिए, हम बड़े पैमाने पर किलोग्राम (या 1000 ग्राम) को मापते हैं।
सी प्रकाश की गति का प्रतिनिधित्व करता है। एक वैक्यूम में, प्रकाश 186,282 मील प्रति सेकंड की गति से चलता है। हालाँकि विज्ञान में हम SI (इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ़ यूनिट्स) का उपयोग करते हैं, इसलिए हम मीटर और किलोमीटर के माप का उपयोग पैरों और मील के विपरीत करते हैं। इसलिए जब भी हम प्रकाश के लिए अपनी गणना करते हैं, तो हम 3.00 × 10 का उपयोग करते हैं8एम / एस, या बल्कि प्रति सेकंड 300,000,000 मीटर।
तो अनिवार्य रूप से समीकरण क्या कह रहा है कि द्रव्यमान की एक विशिष्ट राशि के लिए (किलोग्राम में), यदि आप इसे हल्के वर्ग की गति से गुणा करते हैं (3.00 × 10)8)2, आप इसकी ऊर्जा तुल्यता (जूल) प्राप्त करते हैं। अच्छा तो इसका क्या मतलब है? मैं इससे कैसे संबंधित हो सकता हूं, और बात में कितनी ऊर्जा है? खैर, यहाँ मज़ा हिस्सा आता है। हम एक प्रयोग करने वाले हैं।
यह वह नहीं है जिसके लिए हमें फैंसी उपकरण चाहिए, और न ही यह कि हमें एक बड़ी प्रयोगशाला की आवश्यकता है। हमें बस सरल गणित और हमारी कल्पना की आवश्यकता है। अब इससे पहले कि मैं जाऊं, मैं यह बताना चाहूंगा कि मैं इस समीकरण का सबसे बुनियादी रूप में उपयोग कर रहा हूं। इस समीकरण के कई और अधिक जटिल व्युत्पन्न हैं जो कई अलग-अलग अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं। यह भी ध्यान देने योग्य है कि जब दो परमाणु फ्यूज (जैसे कि हमारे तारे के मूल में हीलियम में हाइड्रोजन फ़्यूज़िंग) होते हैं तो केवल 0.7% द्रव्यमान कुल ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है। हमारे उद्देश्यों के लिए हमें इस बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है, क्योंकि मैं केवल ऊर्जा की अविश्वसनीय मात्रा का चित्रण कर रहा हूं, जो आपके समतुल्य द्रव्यमान का गठन करता है, न कि आपके सभी द्रव्यमान के संलयन को ऊर्जा में बदलकर।
चलो डेटा एकत्र करके शुरू करें ताकि हम इसे अपने समीकरण में इनपुट कर सकें। मेरा वजन लगभग 190 पाउंड है। फिर, जैसा कि हम विज्ञान में SI इकाइयों का उपयोग करते हैं, हमें इसे पाउंड से ग्राम में बदलने की आवश्यकता है। यहाँ हम यह कैसे करते हैं:
1 जोश = 190lbs
1 एलबीएस = 453.6 जी
तो 190lbs × 453.6g / 1 पाउंड = 86,184g
तो 1 जोश = 86,184 जी
चूँकि E के लिए हमारा माप Joules में है, और माप की Joule इकाइयाँ किलोग्राम प्रति सेकंड चुकता x किलोग्राम हैं, मुझे किलोग्राम में अपने द्रव्यमान को अपने द्रव्यमान में बदलने की आवश्यकता है। हम इस तरह से करते हैं:
86,184g × 1kg / 1000g = 86.18kg।
तो 1 जोश = 86.18kg।
अब जब मैं बड़े पैमाने पर माप की सही इकाई में हूं, हम मानों को समीकरण में प्लग कर सकते हैं और देख सकते हैं कि हमें क्या मिलेगा:
ई = एम सी2
ई = (86.18 किग्रा) (3.00 × 10)8एमएस)2
ई = 7.76 × 1018 जे
यह इस तरह दिखता है: 7,760,000,000,000,000,000 या ऊर्जा के लगभग 7.8 सेप्टिल जूल।
यह एक अविश्वसनीय रूप से बड़ी मात्रा में ऊर्जा है। हालांकि, यह अभी भी बहुत अस्पष्ट लगता है। उस संख्या का क्या अर्थ है? वास्तव में कितनी ऊर्जा है? खैर, इस प्रयोग को जारी रखें और कुछ ऐसा पाएं जो हम इस के खिलाफ माप सकें, ताकि इस ऊर्जा की मात्रा को हमारे परिप्रेक्ष्य में रखा जा सके।
सबसे पहले, अपनी ऊर्जा को एक समतुल्य माप में परिवर्तित करें। कुछ हम संबंधित कर सकते हैं। टीएनटी कैसे ध्वनि करता है? सबसे पहले, हमें टीएनटी के लिए माप की एक सामान्य इकाई की पहचान करनी चाहिए। किलोटन। अब हमें पता चलता है कि 1 जूल में कितने किलोटन टीएनटी हैं। थोड़ी खोज करने के बाद मुझे एक रूपांतरण अनुपात मिला, जो हमें ऐसा करने देगा:
1 जूल = 2.39 × 10-13 विस्फोटक के किलोटन। मतलब कि ऊर्जा का 1 जूल टीएनटी के .000000000000239 किलोटन के बराबर है। वह बहुत कम संख्या है। इस संबंध को समझने का एक बेहतर तरीका यह है कि उस अनुपात को चारों ओर पलटा जाए, यह देखने के लिए कि 1 किलोटन टीएनटी में ऊर्जा के कितने जूल हैं। टीएनटी का 1 किलोटन = 4.18 × 1012 जूल या बल्कि 4,184,000,000,000 जूल।
अब जबकि हमारा रूपांतरण अनुपात है, तो गणित करते हैं।
1 जोश (ई) = 7.76 x 1018 जे
7.76 x 1018 J x 1 kT टीएनटी / 4.18 x 1012 J = 1,856,459 किलोग्राम टीएनटी।
इस प्रकार, हमारे छोटे से दिमाग के प्रयोग का निष्कर्ष है कि हम पाते हैं कि सिर्फ एक मनुष्य लगभग 1.86 मिलियन किलोटन ऊर्जा के बराबर टीएनटी की मात्रा के बराबर है। आइए अब इसे परिप्रेक्ष्य में रखते हैं, बस इतनी बड़ी मात्रा में बिजली को रोशन करने के लिए कि यह समानता वास्तव में है।
द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान जापान में नागासाकी को नष्ट करने वाला बम विनाशकारी था। इसने सेकंड में एक शहर को समतल कर दिया और प्रशांत क्षेत्र में युद्ध को बंद कर दिया। वह बम लगभग 21 किलोटन का था। तो इसका मतलब है कि मैं, 1 इंसान, मेरे पास बम से 88,403 गुना अधिक विस्फोटक ऊर्जा है जिसने एक पूरे शहर को नष्ट कर दिया ... और यह हर इंसान के लिए जाता है।
इसलिए जब आप किसी को सुनते हैं तो आपको बताते हैं कि आपको वास्तविक क्षमता मिल गई है, बस जवाब दें कि उन्हें कोई पता नहीं है…।
