balthier9999
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Heute wollen wir die wohl berühmteste Formel aller Zeiten betrachten. Die Formel E=mc². Sie ist kurz, und dadurch leicht zu erlernen. Und der ebenso berühmte Dr. Albert Einstein hat sie gefunden. Kein Wunder also, dass auf Karikaturen von Forschern oder Genies häufig jene Formel irgendwo im Hintergrund auf einer Tafel zu finden ist. Doch wenn man ehrlich ist, weiß eigentlich keiner, was sich hinter dieser sensationellen Formel verbirgt. Allerhöchstens, dass sie in Verbindung mit der Relativitätstheorie steht, und dass sie im Wortlaut Energie gleich Masse mal Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat heißt.
Ich bin seit, naja, sagen wir, seit dem ich zwölf Jahre alt bin, begeisterter Physik-Fan. Allerdings hatte ich nie wirklich die Lesebereitschaft, um mir wirklich umfassendes Wissen anzueignen. Die einzigen Physik-Bücher, die ich besitze, sind die beiden Stephen Hawking-Bestseller »Die Welt in einer Erdnussschale« und »Eine kurze Geschichte der Zeit«, und dazu noch Einsteins »Mein Weltbild«. Diese Bücher enthalten aber derart viel Wissen, dass es gar nicht notwendig war, mehr Bücher zu holen. Stattdessen holte ich mir regelmäßig die P.M. in Hoffnung auf gut recherchierte Astrophysik-Themen in ihr zu finden (vorallem die Sache mit der guten Recherche hat aber gewaltig nachgelassen). Die ganzen Texte über den LHC, die Physik, bzw. die Blogs im Allgemeinen entstehen bei mir allerdings auch ohne Vorbereitung, oder Recherche^^. Einfach nur Schreiben, was mir dazu einfällt, dauert ungefähr 30 Minuten, fertsch^^. Bin also auch nicht besser als die P.M. *räusper* Jetzt frage ich mich wie ich so sehr vom Hauptthema abkommen konnte... Schnell die Sache beginnen!
E=mc² bedeutet kurz und schmerzlos die Äquivalenz von Masse und Energie und nichts weiter. Tja, das hört sich schockierend an, aber dahinter verbirgt sich so einiges. Das fängt schon mit der damaligen Zeit an. Damals glaubte man an einen Äther, die Newtonschen Gesetze golten noch. Doch dann fand man etwas heraus: Es gab keinen Äther! Und die Newtonschen Gesetze, die sonst sehr zuverlässig waren, scheinen auch nicht zu stimmen. Was es mit dem Äther auf sich hat, können wir später klären. Wichtiger ist die Sache mit Newton und der Trägheit. Laut Newton besitzen Gegenstände Energie, sobald sie sich in Bewegung finden. Das klingt ja auch ganz logisch... Und auf jede Kraft wirkt eine Gegenkraft... Hmmm, oookaaay, das klingt so... naja. Einstein fand heraus, dass es eben nicht so ist. Gegenstände besitzen auch in der Ruhe, also wenn sie sich nicht bewegen, Energie. Sogar sehr viel Energie! Wieviel, ist aus der Formel erlesbar, denn diese Formel ist die Formel für Ruheenergie! Für die damaligen Leutchens allein schon eine Revolution, denn warum hat etwas, dass ruht, Energie inne? Energie bringt doch Dinge in Bewegung. Tja, möb, würd ich mal sagen. Denn was bitte schön ist dann Trägheit? Wir wissen alle, was Trägheit ist. Im Auto zum Beispiel. Man sitzt gemütlich im stillstehenden Auto, der Fahrer gibt Gas, und man wird in den Sitz gepresst. Warum? Weil unser Körper langsamer die Energie, die Bewegung, des Autos annimmt, als die Geschwindigkeit des Autos. Man bewegt sich langsamer als das Auto, doch es zwingt zum Mitfahren^^
Jetzt geht´s ans Eingemachte: die Äquivalenz, die Abhängigkeit von Masse und Energie! Denn laut Formel steigt die Masse eines Körpers, je mehr Energie er besitzt! Das Auto gibt Gas, sprich es bekommt mehr Energie. Genauso wir: Die Energie des Mitfahrers steigt, wodurch er an Masse zunimmt. Das ist Trägheit.
Wir wissen jetzt also, was es damit auf sich hat. Doch es funktioniert auch der umgekehrte Weg: Ein Körper nimmt an Masse zu, also bekommt er mehr Energie! Und wenn man sich das mal so durch den Kopf gehen lässt, macht es auch Sinn. Was diese Äquivalent bedeutet ist schlichtweg: Energie verfestigt sich zu Masse, oder Masse verflüssigt sich zu Energie. Damit lässt sich vieles anstellen. Zum Beispiel, wieviel Masse die Sonne pro Sekunde verliert (`ne Menge^^), aber leider auch ? und das ist die Schattenseite ? lässt sich berechnen, wieviel Ruhe-Energie ein Atom besitzt (nämlich auch `ne Menge)... Die Formel setzt sich aus der Ruheenergie, der Masse, und der Lichtgeschwindgkeit² zusammen. Letztere beläuft sich auf 300 000 km/s, hoch zwei genommen entspricht der Wert 90 000 000 000! Diese Zahl wird mit der Masse des Atoms multipliziert, wodurch sich die Energie ergibt. Selbst ein Grundschulkind sieht, dass der Wert riesig sein muss, wohlgemerkt, wir reden von einem einzelnen stillen(!) Atom! Diese enorme Energie ist nützlich, wie schädlich zugleich. In der Sonne zum Beispiel ermöglicht sie überhaupt das Leben auf diesen Planeten. Denn in der Sonne fusionieren regelmäßig 4 Wasserstoff-Kerne zu Helium-Kerne. Helium ist leichter als die 4 Wasserstoff-Atome, also verliert Helium Energie, denn: Masseverlust=Energieverlust, Äquivalenz. Die Energie erreicht uns von dieser großen Distanz; von der Sonne zur Erde. Nun, wir wissen ja bekanntlich, dass das Spalten von Atomen genauso energieeinbringend ist...machen wir´s kurz, wir reden von Kuchen! Oder Eisen, oder blauen Bäumen. All diese Objekte besitzen Kräfte, die eine Großstadt auslöschen können. Wie die Atombombe... Eine Atombombe ist eigentlich eine recht einfache Konstruktion. Man hat angereichertes Uran-235 (oder von mir aus Plutonium-239), eine Neutronenquelle und Sprengstoff. Den Sprengstoff braucht man, um das Uran-235 mit der Neutronenquelle zusammenstoßen zu lassen. Das Uran bekommt a bissel zu viel davon ab, und es beschließt, sich mal eben zu spalten, wodurch extrem viel Energie frei wird.
Aber das ist nicht das einzige, dass uns die Formel verrät. Sie zeigt uns auch eine universal geltende Regel des Universums: Nichts ist schneller, als das Licht. Ich finde das herrlich. Erst die Trägheit, dann die Sache mit der Kraft von ruhenden Atomen, jetzt noch das: Ein Gesetz des Universums. Und das in nur 3 Formelzeichen und einem Quadrat. Doch, wie war das jetzt. Ganz einfach: Wir wissen, dass die Energie zunimmt, wenn die Masse größer wird, und umgekehrt. Wollen wir uns nun mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen, so würde auch die Masse unglaublich stark zunehmen. Es wäre unendlich viel Energie nötig, um dies zu erreichen, laut Formel. Man kann sich der Lichtgeschwindigkeit nur annähern. (Siehe meinen Blog »Gestern Nacht um 2«)
So, das reicht erstmal. Es gibt noch viele Details, zum Beispiel in den Relativitätstheorien ? die ich bestimmt auch irgendwann erklären werde^^... Ich hoffe, dass ihr jetzt wisst, was es mit der Formel auf sich hat. Wenn einer fragt: Ist die Äquivalenz von Energie und Masse. Schooon biste der Klugstuhlgeher, der sogar wadd über die komische Formel weiß, von der viele reden...
So, das soll es gewesen sein.
Ich bin seit, naja, sagen wir, seit dem ich zwölf Jahre alt bin, begeisterter Physik-Fan. Allerdings hatte ich nie wirklich die Lesebereitschaft, um mir wirklich umfassendes Wissen anzueignen. Die einzigen Physik-Bücher, die ich besitze, sind die beiden Stephen Hawking-Bestseller »Die Welt in einer Erdnussschale« und »Eine kurze Geschichte der Zeit«, und dazu noch Einsteins »Mein Weltbild«. Diese Bücher enthalten aber derart viel Wissen, dass es gar nicht notwendig war, mehr Bücher zu holen. Stattdessen holte ich mir regelmäßig die P.M. in Hoffnung auf gut recherchierte Astrophysik-Themen in ihr zu finden (vorallem die Sache mit der guten Recherche hat aber gewaltig nachgelassen). Die ganzen Texte über den LHC, die Physik, bzw. die Blogs im Allgemeinen entstehen bei mir allerdings auch ohne Vorbereitung, oder Recherche^^. Einfach nur Schreiben, was mir dazu einfällt, dauert ungefähr 30 Minuten, fertsch^^. Bin also auch nicht besser als die P.M. *räusper* Jetzt frage ich mich wie ich so sehr vom Hauptthema abkommen konnte... Schnell die Sache beginnen!
E=mc² bedeutet kurz und schmerzlos die Äquivalenz von Masse und Energie und nichts weiter. Tja, das hört sich schockierend an, aber dahinter verbirgt sich so einiges. Das fängt schon mit der damaligen Zeit an. Damals glaubte man an einen Äther, die Newtonschen Gesetze golten noch. Doch dann fand man etwas heraus: Es gab keinen Äther! Und die Newtonschen Gesetze, die sonst sehr zuverlässig waren, scheinen auch nicht zu stimmen. Was es mit dem Äther auf sich hat, können wir später klären. Wichtiger ist die Sache mit Newton und der Trägheit. Laut Newton besitzen Gegenstände Energie, sobald sie sich in Bewegung finden. Das klingt ja auch ganz logisch... Und auf jede Kraft wirkt eine Gegenkraft... Hmmm, oookaaay, das klingt so... naja. Einstein fand heraus, dass es eben nicht so ist. Gegenstände besitzen auch in der Ruhe, also wenn sie sich nicht bewegen, Energie. Sogar sehr viel Energie! Wieviel, ist aus der Formel erlesbar, denn diese Formel ist die Formel für Ruheenergie! Für die damaligen Leutchens allein schon eine Revolution, denn warum hat etwas, dass ruht, Energie inne? Energie bringt doch Dinge in Bewegung. Tja, möb, würd ich mal sagen. Denn was bitte schön ist dann Trägheit? Wir wissen alle, was Trägheit ist. Im Auto zum Beispiel. Man sitzt gemütlich im stillstehenden Auto, der Fahrer gibt Gas, und man wird in den Sitz gepresst. Warum? Weil unser Körper langsamer die Energie, die Bewegung, des Autos annimmt, als die Geschwindigkeit des Autos. Man bewegt sich langsamer als das Auto, doch es zwingt zum Mitfahren^^
Jetzt geht´s ans Eingemachte: die Äquivalenz, die Abhängigkeit von Masse und Energie! Denn laut Formel steigt die Masse eines Körpers, je mehr Energie er besitzt! Das Auto gibt Gas, sprich es bekommt mehr Energie. Genauso wir: Die Energie des Mitfahrers steigt, wodurch er an Masse zunimmt. Das ist Trägheit.
Wir wissen jetzt also, was es damit auf sich hat. Doch es funktioniert auch der umgekehrte Weg: Ein Körper nimmt an Masse zu, also bekommt er mehr Energie! Und wenn man sich das mal so durch den Kopf gehen lässt, macht es auch Sinn. Was diese Äquivalent bedeutet ist schlichtweg: Energie verfestigt sich zu Masse, oder Masse verflüssigt sich zu Energie. Damit lässt sich vieles anstellen. Zum Beispiel, wieviel Masse die Sonne pro Sekunde verliert (`ne Menge^^), aber leider auch ? und das ist die Schattenseite ? lässt sich berechnen, wieviel Ruhe-Energie ein Atom besitzt (nämlich auch `ne Menge)... Die Formel setzt sich aus der Ruheenergie, der Masse, und der Lichtgeschwindgkeit² zusammen. Letztere beläuft sich auf 300 000 km/s, hoch zwei genommen entspricht der Wert 90 000 000 000! Diese Zahl wird mit der Masse des Atoms multipliziert, wodurch sich die Energie ergibt. Selbst ein Grundschulkind sieht, dass der Wert riesig sein muss, wohlgemerkt, wir reden von einem einzelnen stillen(!) Atom! Diese enorme Energie ist nützlich, wie schädlich zugleich. In der Sonne zum Beispiel ermöglicht sie überhaupt das Leben auf diesen Planeten. Denn in der Sonne fusionieren regelmäßig 4 Wasserstoff-Kerne zu Helium-Kerne. Helium ist leichter als die 4 Wasserstoff-Atome, also verliert Helium Energie, denn: Masseverlust=Energieverlust, Äquivalenz. Die Energie erreicht uns von dieser großen Distanz; von der Sonne zur Erde. Nun, wir wissen ja bekanntlich, dass das Spalten von Atomen genauso energieeinbringend ist...machen wir´s kurz, wir reden von Kuchen! Oder Eisen, oder blauen Bäumen. All diese Objekte besitzen Kräfte, die eine Großstadt auslöschen können. Wie die Atombombe... Eine Atombombe ist eigentlich eine recht einfache Konstruktion. Man hat angereichertes Uran-235 (oder von mir aus Plutonium-239), eine Neutronenquelle und Sprengstoff. Den Sprengstoff braucht man, um das Uran-235 mit der Neutronenquelle zusammenstoßen zu lassen. Das Uran bekommt a bissel zu viel davon ab, und es beschließt, sich mal eben zu spalten, wodurch extrem viel Energie frei wird.
Aber das ist nicht das einzige, dass uns die Formel verrät. Sie zeigt uns auch eine universal geltende Regel des Universums: Nichts ist schneller, als das Licht. Ich finde das herrlich. Erst die Trägheit, dann die Sache mit der Kraft von ruhenden Atomen, jetzt noch das: Ein Gesetz des Universums. Und das in nur 3 Formelzeichen und einem Quadrat. Doch, wie war das jetzt. Ganz einfach: Wir wissen, dass die Energie zunimmt, wenn die Masse größer wird, und umgekehrt. Wollen wir uns nun mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen, so würde auch die Masse unglaublich stark zunehmen. Es wäre unendlich viel Energie nötig, um dies zu erreichen, laut Formel. Man kann sich der Lichtgeschwindigkeit nur annähern. (Siehe meinen Blog »Gestern Nacht um 2«)
So, das reicht erstmal. Es gibt noch viele Details, zum Beispiel in den Relativitätstheorien ? die ich bestimmt auch irgendwann erklären werde^^... Ich hoffe, dass ihr jetzt wisst, was es mit der Formel auf sich hat. Wenn einer fragt: Ist die Äquivalenz von Energie und Masse. Schooon biste der Klugstuhlgeher, der sogar wadd über die komische Formel weiß, von der viele reden...
So, das soll es gewesen sein.
