• من نحن؟
  • فريق العمل
  • انضم معنا
  • About Us
  • أرسل مقالك
  • ادعمنا على Patreon
  • الداعمون – Donors
  • للتواصل معنا
الأحد،24 يناير 2021
الباحثون الجزائريون - Algerian Researchers
  • البيولوجيا
    • نظرية التطور
  • طب وصحة
    • التوعية الجنسية
    • دماغ وأعصاب
    • سايكولوجيا
  • فيزياء ورياضيات
    • نظرية النسبية
    • ميكانيكا الكم
  • الهندسة والتكنولوجيا
  • فضاء وفلك
  • المزيد
    • أقوال
    • التاريخ
    • الطبيعة والعلوم البيئية
    • الغذاء والتغذية
    • الفلسفة و العلوم الاجتماعية
    • الكيمياء والصيدلة
    • الفن والتراث
    • الكتاب
    • المعلوماتية
    • المكتب الإعلامي
    • الموسيقى
    • بحوث و مشاريع جزائرية
    • تفنيدات
      • علوم زائفة
    • جائزة نوبل
    • جيولوجيا
    • دراسات و بحوث و تجارب ميدانية
    • علوم اقتصادية
    • فيديو
    • فيزياء فلكية
    • لغويات
    • منوعات علمية
      • إجابات علمية
  • هل تعلم والانفوغرافيك
    • هل تعلم ؟
    • معلومة في صورة
    • ألبومات
No Result
View All Result
  • البيولوجيا
    • نظرية التطور
  • طب وصحة
    • التوعية الجنسية
    • دماغ وأعصاب
    • سايكولوجيا
  • فيزياء ورياضيات
    • نظرية النسبية
    • ميكانيكا الكم
  • الهندسة والتكنولوجيا
  • فضاء وفلك
  • المزيد
    • أقوال
    • التاريخ
    • الطبيعة والعلوم البيئية
    • الغذاء والتغذية
    • الفلسفة و العلوم الاجتماعية
    • الكيمياء والصيدلة
    • الفن والتراث
    • الكتاب
    • المعلوماتية
    • المكتب الإعلامي
    • الموسيقى
    • بحوث و مشاريع جزائرية
    • تفنيدات
      • علوم زائفة
    • جائزة نوبل
    • جيولوجيا
    • دراسات و بحوث و تجارب ميدانية
    • علوم اقتصادية
    • فيديو
    • فيزياء فلكية
    • لغويات
    • منوعات علمية
      • إجابات علمية
  • هل تعلم والانفوغرافيك
    • هل تعلم ؟
    • معلومة في صورة
    • ألبومات
No Result
View All Result
الباحثون الجزائريون - Algerian Researchers
No Result
View All Result
Home فيزياء ورياضيات

معادلة تكافؤ الكتلة والطاقة

by Ahmed Djkhar
2017/10/01
0 0
معادلة تكافؤ الكتلة والطاقة

أشهر معادلة في الفيزياء هي المعادلة التي تربط بين الطاقة والكتلة في حالة السكون حيث صاغها عالم الفيزياء النظرية الشهير ألبرت أينشتاين، ولا شك أنّ العديد منّا يعرفها، لكن ماذا عن المعنى الحقيقي لهذه المعادلة؟
حسنًا في البداية تُوضح معادلة الطاقة العلاقة بين الطاقة والكتلة في حالة السّكون حيث أنّ حاصل ضرب كتلة المادة في مربع سرعة الضوء يُمكننا من حساب طاقة المادة، ويتضح جليًا أنّ حجم الطاقة المُستخرجة سيكون هائلًا فسُرعة الضوء تساوي بالتقريب 3×10^8 متر بالثانية، وهذا هو سبب إمكانية تحويل الكتلة إلى طاقة من خلال التفاعلات النوويّة وتفاعل المادة مع المادة المضادة، حيث أنّ هذه المعادلة تفسّر حقيقة فيزيائية غريبة وهي أنّ كُتلة الذرّة أقل من كتلة عناصرها متفردة فعند قياس كتلة ذرة الهيليوم نجد أنّها أقل من كتلة النيوترونين والبروتونين المكونين لها: (2mP+2mN>m(He

وهذا راجع لكون النواة قد فقدت جزءًا من كتلتها وتحولت إلى طاقة تسمح للنواة بالحفاظ على تكوينها نتيجة مايعرف بالقوة النوويّة الكبرى والتي تتغلب على التنافر بين البروتونات والنيوترونات وتبقي النواة متماسكة، أي أنّه في هذه الحالة نقصت كتلة النواة للحفاظ على استقرارها مسببة فرقًا بين كتلتها وكتلة العناصر المكونة لها (الخلل الكتلي). وفي حالات أُخرى فإنّ اكتساب الطاقة يزيد من كتلة الجسم فالنّابض المتقلص أثقل من النابض المسترخي بسبب الطاقة الكامنة المرونية التي اكتسبها، كما أن الساعة المتوقفة تزن أقلّ من الساعة التي تعمل وهذا بسبب الطاقة الحركيّة التي اكتسبتها من حركة العقارب والمسننات يضاف إليها الاحتكاك والطاقة المرُونية النّاتجة عن تقلص النوابض، إذا كان كل هذا صحيحًا لمَاذا لا نشعر بهذا التغيّر أو هذه الزيادة في الكتلة، في الواقع هذه الزيادة تكاد لا تذكر فيها إذ تساوي حوالي 1 من مليار مليار من الكتلة الإجماليّة للجسم.
وعند التفكير في معادلة الطاقة فالجميع يعرفها بالشكل السابق، لكن المعادلة الأصلية التي كتبها أينشتاين كانت كما يلي m=E/C^2 ماذا يعني هذا؟، حسنا ستبقى نفس المعادلة بنفس الخواص إنّها مجرد طريقة للتفكير في الكتلة حيث عندما نفكر في الكتلة فإنّنا نتخيلها كتعبير عن كميّة المادة وهذا ليس صحيحًا تمامًا، للأسباب التي وضحتها سابقًا (طاقة الجسم ووضعه يؤثر على حالته.

إذا ما هي الكتلة؟
حسنًا، يمكن تعريف الكتلة بأنّها خاصية للتعبير عن الطاقة، ماذا يعني هذا؟
عندما نقوم بوزن شيء ما ومعرفة كتلته، فإنّنا نكون قد عرفنا كمية الطاقة المُماثلة لتلك الكتلة.
كل ما ذكرناه سابقًا عن الطاقة والكتلة والعلاقة بينهما وكيف يُمكن أن تتحول الكتلة إلى طاقة، والعكس، لا يعني وجوب وجود الكتلة لوجود طاقة أو بصيغة أخرى، هل كل جسم له طاقة يملك كتلة؟، حسنًا الجواب هو لا، وأفضل مثال على ذلك هو الفوتون، لكن لنفترض أن كتلة الفوتون تساوي صفر، حسب أينشتاين  E=mc^2 فإن: ??E=0×c^2=0
هذا ليس صحيحًا! فالفوتون يمتلك طاقة، فالأمر راجع لكون المعادلة السابقة تخص الأجسام الساكنة فقط أما المعادلة الكاملة التي تصف طاقة الجسم المتحرك فهي: E^2=(mc^2)^2+(pc)^2

حيث P يمثل الزخم وقبل أن تقول أن الزخم يتعلق بالكتلة -هذا حسب الفيزياء الكلاسيكية- أما حسب فيزياء الكوانتم فإن
P =h/λ

حيث:
h:ثابت بلانك = 6.62607×10^-34 جول ثانية.
λ:الطول الموجي.
فنجد أنّ: E=pc=hc/λ
ومن المعادلة الأصلية نجد علاقة بين الكتلة وثابت بلانك والطول الموجي وهو مايعرف بالكتلة النسبية (m=p/c=h/(cλ

وبالتالي فإن للفوتون كتلة كنتيجة لطاقته او لكمية حركته او زخمه، لكن ليس له كتلة سكون. ولذلك عندما يصطدم مثلا بالكترون او اي جسيم فانه يمكن ان يمتص طاقة الفوتون كلها حتى تصبح كمية حركته صفر فإن هذا الجسم قد امتص كل الفوتون ولم يتبقى منه شيئا لأن الفوتون بالاساس عبارة عن كمية الطاقة التي تم امتصاصها.

المصدر: هنا – هنا

 

التدقيق العلمي: محمد الخطيب
التدقيق اللغوي: لمونس جمانة
تعديل الصورة: بنان شنو

شارك هذا المقال:

  • انقر للمشاركة على فيسبوك (فتح في نافذة جديدة)
  • اضغط للمشاركة على تويتر (فتح في نافذة جديدة)
  • المزيد
  • اضغط لتشارك على LinkedIn (فتح في نافذة جديدة)
  • انقر للمشاركة على Telegram (فتح في نافذة جديدة)
Previous Post

أعظم الكوارث التي شهدها الكوكب الأزرق عبر العصور!

Next Post

لأول مرة: الفيزيائيون ينجحون في نقل المعلومات تحت الماء!

Ahmed Djkhar

Ahmed Djkhar

Next Post
لأول مرة: الفيزيائيون ينجحون في نقل المعلومات تحت الماء!

لأول مرة: الفيزيائيون ينجحون في نقل المعلومات تحت الماء!

أحدث المقالات

متلازمة التعب المزمن

متلازمة التعب المزمن

01/07/2020
الجمرة الخبيثة (الأنثراكس) والإرهاب البيولوجي.

الجمرة الخبيثة (الأنثراكس) والإرهاب البيولوجي.

29/06/2020
مفارقة فيرمي: أين هم الفضائيون؟

مفارقة فيرمي: أين هم الفضائيون؟

29/06/2020
لماذا لن تكون الحواسيب واعيةً حقًا!

لماذا لن تكون الحواسيب واعيةً حقًا!

26/06/2020
déjà vu الذكريات الزائفة..

déjà vu الذكريات الزائفة..

15/06/2020
اِضطراب أحلام اليقظة المفرطة

اِضطراب أحلام اليقظة المفرطة

15/06/2020
كيف تشفيك الأحلام من آلامك النفسية ؟

كيف تشفيك الأحلام من آلامك النفسية ؟

13/06/2020
ارتباط ظهور متلازمة التهابية غامضة بكوفيد-19 لدى البالغين في أوائل العشرينيات

ارتباط ظهور متلازمة التهابية غامضة بكوفيد-19 لدى البالغين في أوائل العشرينيات

13/06/2020
الضغط النفسي، بين الطبيعة النفسية والفيزيولوجية.

الضغط النفسي، بين الطبيعة النفسية والفيزيولوجية.

02/06/2020
استخدام أقنعة الوجه القماشية للمساعدة على إبطاء انتشار كوفيد-19 (1):

استخدام أقنعة الوجه القماشية للمساعدة على إبطاء انتشار كوفيد-19 (2):

19/05/2020

الأكثر قراءة

  • الأفكار الاساسية للسانيات البنيوية لدي سوسير De Saussure

    الأفكار الاساسية للسانيات البنيوية لدي سوسير De Saussure

    125 shares
    Share 125 Tweet 0
  • 12 أطول كلمة في العالم

    76 shares
    Share 76 Tweet 0
  • ماذا تعرف عن (السابيوسكشوالتي Sapiosexuality) أو الانجذاب للذكاء؟

    1550 shares
    Share 1550 Tweet 0
  • مقدمة قصيرة في شبكات الكمبيوتر (4) : طوبولوجيا الشّبكات

    29 shares
    Share 29 Tweet 0
  • غشاء البكارة والعذرية (ماهو الغشاء؟ أنواع الأغشية، وحقائق عن ذلك)

    605 shares
    Share 605 Tweet 0

جميع الحقوق محفوظة © - موقع الباحثون الجزائريون - لا يسمح بنقل أي مادة دون أخذ إذن خطي من إدارة الموقع.

No Result
View All Result
  • البيولوجيا
    • نظرية التطور
  • طب وصحة
    • التوعية الجنسية
    • دماغ وأعصاب
    • سايكولوجيا
  • فيزياء ورياضيات
    • نظرية النسبية
    • ميكانيكا الكم
  • الهندسة والتكنولوجيا
  • فضاء وفلك
  • المزيد
    • أقوال
    • التاريخ
    • الطبيعة والعلوم البيئية
    • الغذاء والتغذية
    • الفلسفة و العلوم الاجتماعية
    • الكيمياء والصيدلة
    • الفن والتراث
    • الكتاب
    • المعلوماتية
    • المكتب الإعلامي
    • الموسيقى
    • بحوث و مشاريع جزائرية
    • تفنيدات
      • علوم زائفة
    • جائزة نوبل
    • جيولوجيا
    • دراسات و بحوث و تجارب ميدانية
    • علوم اقتصادية
    • فيديو
    • فيزياء فلكية
    • لغويات
    • منوعات علمية
      • إجابات علمية
  • هل تعلم والانفوغرافيك
    • هل تعلم ؟
    • معلومة في صورة
    • ألبومات

جميع الحقوق محفوظة © - موقع الباحثون الجزائريون - لا يسمح بنقل أي مادة دون أخذ إذن خطي من إدارة الموقع.

Welcome Back!

Login to your account below

Forgotten Password?

Create New Account!

Fill the forms bellow to register

All fields are required. Log In

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In