[이과형] E=mc²을 1분 안에 설명할 수 있을까요?

 

 

물체에 에너지를 계속 공급해도

결코 빛의 속도를 넘을 수 없죠.

 

에너지를 계속 공급하지만

운동에너지는 그만큼 증가하지 않죠.

그럼 나머지 에너지는 어디로 갔을까요?

 

에너지는 물체를 움직이거나

뜨겁게 하고

빛과 소리를 발생시켜요.

 

이런 현상들은 모두 우리 세계를 구성하는 기본 입자들의

움직임, 충돌 등의 상호작용이죠.

 

그래서 에너지는 기본 입자들의 상호작용에서

항상 보존되는

자연의 규칙에 의해 정의됩니다.

 

mv로 정의된 운동량이 그것이죠.

상호작용에서 서로 교환되지만

총운동량은 항상 보존 되요.

 

여기 떨어지는 공을 보는 A

그리고 A를 보는 B가 있어요.

A와 B는 상대운동을 하고 있고요.

 

운동량이 보존되려면

공의 수직방향 운동량이

A와 B에게 모두 같아야 해요.

 

그런데 특수상대성 이론에 따르면

A, B의 시간 이 다르기 때문에

A가 느끼는 공의 속력이 더 빠릅니다.

그럼 운동량이 서로 다르죠.

공이 떨어지는 같은 운동인데 말이죠.

규칙이 틀렸기 때문에

상대운동에서도 보존되는 새로운 규칙 γmv를 찾았어요.

 

그런데 γmv를 이용해 에너지를 구하니까

E= 운동E+mc²의

새로운 에너지 방정식이 등장했어요.

 

물체가 정지하더라도

mc²의 에너지가 존재하네요.

 

질량이

사실 에너지였단 것을 발견한 거예요.