Ækvivalensen mellem masse og energi

Af Herbert F. Kristiansen 28-04-2008

I 1905 udgav Einstein den speciele relativitetsteori med en ligning der idag gør ham udødelig - nemlig ækvivalensen mellem masse og energi. Op til 1905 var der ikke nogen klarhed over om hvorvidt masse og energi var to sider af samme sag, men med et løste Einstein dette mysterium. Ligningen som alle kender den udtrykker i virkeligheden et objekts energi målt i forhold til et referencesystem hvor den er i hvile. Lad os kalde dette system for A.

Men lad nu en anden observatør måle objektets energi og lad os antage, at referencesystemet hvor objektet er i hvile bevæger sig med hastigheden v. Den anden observatørs system kunne vi kalde for B. Hvis v er meget lille i forhold til lysets hastighed så vil A og B være enige og sige at de måler den samme energi. Men det kunne jo tænkes at A's system bevæger sig meget hurtigt - måske tæt på lysets hastighed - så vil A og B ikke længere være enige.

Fra B's system vil han stadig måle energien som før, men set fra A's system der er objektets energi meget større jo nærmere B lysets hastighed og ved lyshastigheden er energien uendelig! Dette skyldes en af Einteins postulater der siger at "lysets hastighed er den samme uanset hvordan kilden bevæger sig". Konsekvensen af dette er at et objekt aldrig vil kunne lyshastigheden og derfor betyder, at der skal uendelig meget energi til. 

Denne forøgelse af energi er noget der er blevet målt utallige af gange og er en reel effekt hver eneste gang nogen tænder for en partikelaccelerator, ser på solen eller for den sags skyld atombomben hvor Einsteins ligning manifisteres på grusomstevis. 

I 2005 havde man lavet den mest præcise måling af Einsteins famøse ligning hvor masse og energi stemte overens med en milliontedel til forskel (se her). Så masse og energi er virkelig ækvivalente.