આઇન્સ્ટાઇનનું દ્રવ્યમાન-ઊર્જા સમીકરણ

2001-02-01 04:15:00

આઇન્સ્ટાઇનનું દ્રવ્યમાનઊર્જા સમીકરણ : આઇન્સ્ટાઇનના સાપેક્ષવાદ અનુસાર દ્રવ્ય અને ઊર્જાના પરસ્પર રૂપાંતરણ (interconversion) અંગેનું સમીકરણ E = mc2, જ્યાં m = દળ કિગ્રા., c = વિદ્યુતચુંબકીય વિકિરણનો વેગ (3 x 108 મી. પ્રતિ સેકન્ડ શૂન્યાવકાશમાં), E = ઊર્જા જુલસના એકમમાં. દળ તથા ઊર્જાના સંચય (conservation) અંગેના અલગ નિયમોને બદલે દ્રવ્ય-ઊર્જા-સંચયનો એક નિયમ અસ્તિત્વમાં આવ્યો. વિશ્ર્વમાંનાં દળ તથા ઊર્જાનો કુલ જથ્થો અચળ છે તેમ કહી શકાય.

આ વિચાર અનુસાર v જેટલા ઊંચા વેગથી ગતિ કરતા પદાર્થનું સ્થિર દળ mo થી વધીને m જેટલું થાય છે, જે માટેનું સમીકરણ છે.

cની કિંમત ઘણી મોટી હોઈ અલ્પ દળનું શક્તિમાં રૂપાંતર કરતાં E = mc2 અનુસાર અત્યંત મોટી માત્રામાં ઊર્જા મળી શકે છે. ન્યૂક્લિયર પ્રક્રિયાઓમાં આ રૂપાંતર શક્ય બને છે. 0.45 કિગ્રા. યુરેનિયમ -235ના બધા જ પરમાણુઓનું વિખંડન (fission) કરવામાં આવે તો 1,500 ટન કોલસો બાળતાં મળે તેટલી ઊર્જા મેળવી શકાય ! સૂર્ય અને તારા આ રીતે દ્રવ્યનું ઊર્જામાં રૂપાંતરણ કરીને ઊર્જા પેદા કરે છે. જેમ કે હાઇડ્રોજનનું હીલિયમમાં રૂપાંતર થતાં હાઇડ્રોજનની 0.7% જેવી મૂળ વિરામ ઊર્જા(rest energy)નું ઊર્જાનાં અન્ય સ્વરૂપોમાં રૂપાંતર થાય છે.

જયંતિલાલ જટાશંકર ત્રિવેદી