Mistä ihmeen energiasta on kysymys?

Mistä ihmeen energiasta on kysymys?

E = mc2

Tämä on ehkä maailman tunnetuin yhtälö, mutta mitä se todella tarkoittaa? 

”Energia on massa kertaa valon nopeus neliössä.” 

 

Perustasolla yhtälö sanoo, että energia ja massa (aine) ovat keskenään vaihdettavissa; ne ovat saman asian eri muotoja. Oikeissa olosuhteissa energiasta voi tulla massa ja päinvastoin. Me ihmiset emme helpolla koe, että se on juuri näin – kuinka esimerkiksi valonsäde ja saksanpähkinä voivat olla saman muodon eri muotoja?

 

Eli miksi meidän pitäisi kertoa tuon saksanpähkinän massa valon nopeudella, jotta voidaan määritellä, kuinka paljon energiaa on sitoutunut sen sisälle? 

 

Syynä on se, että aina kun muunnetaan osa saksanpähkinästä tai mistä tahansa muusta aineesta puhtaaksi energiaksi, tuloksena oleva energia liikkuu määritelmän mukaan valon nopeudella. 

Puhdas energia on sähkömagneettista säteilyä – valoa, röntgensäteitä jne – ja sähkömagneettinen säteily kulkee tasaisella nopeudella 300 000 km/s.

 

Miksi pitää neliöidä valon nopeus? 

 

Se liittyy energian luonteeseen. Kun jokin liikkuu neljä kertaa niin nopeasti kuin jokin muu, sillä ei ole nelinkertaista energiaa, vaan pikemminkin 16 kertaa energiaa – toisin sanoen, tämä luku on  silloin neliöllinen. 

Joten valon nopeus neliöön on muuntokerroin, joka määrittää kuinka paljon energiaa on saksanpähkinässä tai missä tahansa muussa aineosassa. Ja koska valon nopeus neliössä on valtava – 90 000 000 000 (km / s)2, pienimpäänkin massaan sitoutuneen energian määrä on todella hämmästyttävä.

 

Esimerkki:

Jos kykenisi muuttamaan jokaisen paperiliittimen atomin puhtaaksi energiaksi – jättämättä mitään massaa – paperiliitin tuottaisi 18 ktn TNT: tä. Se on suunnilleen saman kokoinen pommi, joka tuhosi Hiroshiman vuonna 1945. 

 

Maapallolla ei kuitenkaan ole käytännöllistä tapaa muuttaa paperiliitin tai muu esine kokonaan energiaksi, se edellyttäisi suurempia lämpötiloja ja paineita kuin aurinkomme ytimessä.

 

Ohessa hieman perspektiiviä maailmanlaajuisen energian kulutuksestamme tällä hetkellä eri lähteistä ja miten se on muutoksessa.

 

  • Hiili (käyttö vähenee) n. – 0.3%/v
  • Öljy ~1.5% trendi /v aikavälillä 2014 – 2019
  • Maakaasu 2.6%/v
  • Ydinvoima 1.5%/v
  • Vesivoima 1.9%/v
  • Muut uusiutuvat energialähteet 13.8%/v
  • (ks. artikkelikuvaliite)

 

Mitä voisimme kuvitella, milloin kykenemme täysin kierrättämään kaiken energian? Arvaus olisi, ettemme koskaan aivan täysin, mutta suunta näyttää olevan kuitenkin oikea..!

 

Lähde: Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/World_energy_consumption#/media/File:Global_Energy_Consumption.svg

+1
HannuSinivirta
Sitoutumaton Helsinki

(el. vanh. tut. / FMI)

Työkokemusta (tietoliikenne, -atomivoima, -lääketiede, -avaruus) tutkimus- ja tuotekehitystehtävissä.

Kantavia voimia mm. Albert Einstein.

(𝝏fA / 𝝏xA, 𝝏fA / 𝝏yA) / (𝝏fL / 𝝏xL, 𝝏fL / 𝝏yL) = ∇fA / ∇fL = paljon suurempi kuin 1 ts. antroposeeni dominoi

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu