Xem mã nguồn của Sự tương đương khối lượng-năng lượng

[[Tập tin:Relativity3 Walk of Ideas Berlin.JPG|400px|phải|nhỏ|Tác phẩm điêu khắc cao 3 mét về công thức nổi tiếng của [[Albert Einstein|Einstein]] ''E'' = ''mc''<sup>2</sup> tìm ra năm 1905 ở [[Walk of Ideas]], [[Berlin]], [[Đức]] năm 2006.]]
Trong [[vật lý học]], '''sự tương đương khối lượng–năng lượng''' là [[khái niệm]] nói về [[khối lượng]] của vật thể được đo bằng lượng [[năng lượng]] của nó. [[Năng lượng]] nội tại toàn phần ''E'' của vật thể ở trạng thái nghỉ bằng tích [[khối lượng#Khối lượng tương đối tính|khối lượng nghỉ]] của nó ''m'' với một [[hệ số bảo toàn]] phù hợp để biến đổi [[khối lượng]] đơn vị thành năng lượng đơn vị. Nếu vật thể không đứng im tương đối với quan sát viên thì lúc đó ta phải tính đến hiệu ứng [[thuyết tương đối hẹp|tương đối tính]] ở đó ''m'' được tính theo khối lượng tương đối tính và ''E'' trở thành [[Động năng#thuyết tương đối hẹp|năng lượng tương đối tính]] của vật thể. [[Albert Einstein]] đề xuất [[công thức]] tương đương khối lượng-năng lượng vào năm [[1905]] trong những [[bài báo của Năm Kỳ diệu]] với tiêu đề ''Quán tính của một vật có phụ thuộc vào năng lượng trong nó?'' ("Does the inertia of a body depend upon its energy-content?")<ref name="inertia">{{chú thích | author=Einstein, A. | year=1905 | title=Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig? | journal=[[Annalen der Physik]] | volume=18 | pages=639–643 | doi=10.1002/andp.19053231314}}. Xem thêm [http://www.fourmilab.ch/etexts/einstein/E_mc2/www/ bản dịch tiếng Anh.]</ref> Sự tương đương được miêu tả bởi [[phương trình]] nổi tiếng 

:<math>E = mc^2 \,\!</math> 
''E = Năng lượng''<br />                  ''m = Khối lượng''<br />                  ''c = Tốc độ ánh sáng trong chân không''.<br />
Phương trình cho thấy E luôn thể hiện được bằng M cho dù C.

Với ''E'' là năng lượng, ''m'' là khối lượng, và ''c'' là [[tốc độ ánh sáng]] trong chân không. Ở hai vế của công thức có [[phân tích thứ nguyên|thứ nguyên]] bằng nhau và không phụ thuộc vào bất kỳ [[hệ thống đo lường|đơn vị của hệ thống đo lường]]. Ví dụ, trong nhiều hệ [[đơn vị tự nhiên]], tốc độ của ánh sáng (vô hướng) được đặt bằng 1 ('khoảng cách'/'thời gian'), và công thức trở thành đồng nhất thức ''E'' = ''m'('khoảng cách'^2/'thời gian'^2)'; và từ đây có thuật ngữ "sự tương đương khối lượng-năng lượng".<ref name="StanfordEncyclopedia">{{chú thích|author=Flores, F.|title=The Equivalence of Mass and Energy|url=http://plato.stanford.edu/entries/equivME/|editor=E. N. Zalta|series=Stanford Encyclopedia of Philosophy|accessdate=ngày 17 tháng 2 năm 2010}}</ref>

Phương trình ''E'' = ''mc''<sup>2</sup> cho thấy năng lượng luôn luôn thể hiện được bằng [[khối lượng]] cho dù [[năng lượng]] đó ở dưới dạng nào đi chăng nữa.<ref name="tipler">{{chú thích
|title=Modern Physics
|author=Paul Allen Tipler, Ralph A. Llewellyn
|pages=87–88
|url=http://books.google.com/?id=tpU18JqcSNkC&lpg=PP1&pg=PA87#v=onepage&q=
|isbn=0-7167-4345-0
|publisher=W. H. Freeman and Company
|date=2003-01
}}</ref> sự tương đương khối lượng–năng lượng cũng cho thấy cần phải phát biểu lại [[định luật bảo toàn khối lượng]], hay hoàn chỉnh hơn đó là định luật bảo toàn năng lượng, nó là [[Bảo toàn năng lượng|định luật thứ nhất của nhiệt động lực học]]. Các [[lý thuyết]] hiện nay cho thấy khối lượng hay năng lượng không bị phá hủy, chúng chỉ biến đổi từ dạng này sang dạng khác.


<!--In physics, mass must be differentiated from [[matter]], a more poorly defined idea in the physical sciences. Matter, when seen as certain types of particles, ''can'' be created and destroyed, but the precursors and products of such reactions retain both the original mass and energy, both of which remain unchanged (conserved) throughout the process. Letting the ''m'' in ''E'' = ''mc''<sup>2</sup> stand for a quantity of "matter" may lead to incorrect results, depending on which of several varying definitions of "matter" are chosen.

''E'' = ''mc''<sup>2</sup> has sometimes been used as an explanation for the origin of energy in nuclear processes, but mass–energy equivalence does not explain the origin of such energies. Instead, this relationship merely indicates that the large amounts of energy released in such reactions may exhibit enough mass that the mass-loss may be measured, when the released energy (and its mass) have been removed from the system. 
 
Einstein was not the first to propose a mass–energy relationship (see [[#History|History]]). However, Einstein was the first scientist to propose the ''E'' = ''mc''<sup>2</sup> formula and the first to interpret mass–energy equivalence as a fundamental principle that follows from the [[Spacetime symmetries|relativistic symmetries]] of [[Spacetime|space and time]].
-->

==Ứng dụng vào vật lý hạt nhân==

[[Max Planck]] chỉ ra rằng công thức tương đương khối lượng năng lượng ngụ ý rằng các hệ thống ràng buộc sẽ có khối lượng nhỏ hơn tổng các thành phần của chúng, một khi năng lượng liên kết đã được phép thoát ra. Tuy nhiên, Planck đã suy nghĩ về các phản ứng hóa học, trong đó năng lượng liên kết quá nhỏ để đo lường. Einstein cho rằng các vật liệu phóng xạ như radium sẽ cung cấp một bài kiểm tra về lý thuyết, nhưng mặc dù một lượng lớn năng lượng được giải phóng trên mỗi nguyên tử trong radium, do thời gian bán rã của chất này (1602 năm), chỉ một phần nhỏ các nguyên tử radium phân rã trong một khoảng thời gian có thể đo được bằng thực nghiệm.

Sau khi hạt nhân được phát hiện, các nhà thí nghiệm nhận ra rằng năng lượng liên kết rất cao của hạt nhân nguyên tử sẽ cho phép tính toán năng lượng liên kết của chúng, đơn giản là từ sự khác biệt khối lượng. Nhưng phải đến khi phát hiện ra [[neutron]] vào năm 1932 và việc đo khối lượng neutron, phép tính này mới thực sự có thể được thực hiện (xem năng lượng liên kết hạt nhân để tính toán ví dụ). Một lát sau, máy gia tốc [[Cockcroft]] từ Walton tạo ra phản ứng biến đổi đầu tiên ( 7 
3 Li + 1 
1 p → 2 4 
2 He), xác minh công thức của Einstein với độ chính xác là ± 0,5%. Năm 2005, [[Rainville]] và cộng sự. đã công bố một thử nghiệm trực tiếp về sự tương đương năng lượng của khối lượng bị mất trong năng lượng liên kết của neutron với các nguyên tử của các đồng vị silic và lưu huỳnh đặc biệt, bằng cách so sánh khối lượng bị mất với năng lượng của [[tia gamma]] phát ra liên quan đến sự bắt giữ neutron. Sự mất mát khối lượng liên kết đã thỏa thuận với năng lượng tia gamma với độ chính xác là ± 0,00004%, thử nghiệm chính xác nhất của E = mc^2 cho đến nay.

Công thức tương đương khối lượng năng lượng được sử dụng để hiểu các phản ứng [[phân hạch hạt nhân]] và ngụ ý lượng năng lượng lớn có thể được giải phóng bằng phản ứng chuỗi phân hạch hạt nhân , được sử dụng trong cả [[vũ khí hạt nhân]] và [[năng lượng hạt nhân]]. Bằng cách đo khối lượng của các hạt nhân nguyên tử khác nhau và trừ đi từ số đó tổng khối lượng của các [[proton]] và neutron khi chúng có trọng lượng riêng, người ta sẽ có được năng lượng liên kết chính xác có sẵn trong hạt nhân nguyên tử . Điều này được sử dụng để tính toán năng lượng được giải phóng trong bất kỳ phản ứng hạt nhân nào, như sự khác biệt trong tổng khối lượng của các hạt nhân đi vào và thoát khỏi phản ứng.

==Tham khảo==
{{Tham khảo}}

==Liên kết ngoài==
{{Wikisource-en|Relativity: The Special and General Theory}}
* [http://plato.stanford.edu/entries/equivME The Equivalence of Mass and Energy] – Entry in the Stanford Encyclopedia of Philosophy
* [http://relativity.livingreviews.org/ Living Reviews in Relativity] – An open access, peer-referred, solely online physics journal publishing invited reviews covering all areas of relativity research.
*[http://fotonowy.pl/index.php?main_page=page&id=6 A shortcut to ''E''=''mc''<sup>2</sup>] – An easy to understand, high-school level derivation of the ''E''=''mc''<sup>2</sup> formula.
* [http://www.mathpages.com/home/kmath600/kmath600.htm Einstein on the Inertia of Energy] – MathPages

{{thuyết tương đối}}

[[Thể loại:Khối lượng]]
[[Thể loại:Năng lượng]]
[[Thể loại:Thuyết tương đối]]
[[Thể loại:Thuyết tương đối hẹp]]
[[Thể loại:Phương trình]]
[[Thể loại:Albert Einstein]]