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 của [[Albert Einstein]] ''E'' = ''mc''<sup>2</sup> ở [[Walk of Ideas]], [[Berlin]], [[Đức]].]]
{{Thuyết tương đối hẹp}}
Trong [[vật lý học]], '''sự tương đương khối lượng–năng lượng''' là mối quan hệ giữa [[khối lượng]] và [[năng lượng]] trong [[hệ quy chiếu nghỉ]] của một hệ, trong đó, hai đại lượng chỉ khác nhau bởi một hằng số nhân và đơn vị đo lường.<ref name="Serway1217">{{chú thích sách|title=Physics for scientists and engineers with modern physics|last1=Serway|first1=Raymond A.|last2=Jewett|first2=John W.|last3=Peroomian|first3=Vahé|date=5 March 2013|isbn=978-1-133-95405-7|edition=9th|location=Boston, MA|pages=1217–1218|oclc=802321453}}</ref><ref name="Günther">{{Citation|last1=Günther|first1=Helmut|title=Einstein's Energy–Mass Equivalence|date=2019|url=https://doi.org/10.1007/978f=The Special Theory of Relativity: Einstein's World in New Axiomatics|pages=97–105|editor-last=Günther|editor-first=Helmut|archive-url=https://web.archive.org/web/20210221080229/https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-981-13-7783-9_7|place=Singapore|publisher=Springer|language=en|doi=10.1007/978-981-13-7783-9_7|isbn=978-981-13-7783-9|access-date=2020-10-14|archive-date=2021-02-21|last2=Müller|first2=Volker|editor2-last=Müller|editor2-first=Volker|s2cid=209978258|url-status=live}}</ref> Nguyên lý này được mô tả bởi công thức của nhà vật lý [[Albert Einstein]] <math qid="Q35875">E = mc^2</math>, trong đó ''E'' là năng lượng, ''m'' là khối lượng, và ''c'' là [[tốc độ ánh sáng]] trong chân không.<ref name="famous">{{chú thích sách|url=https://books.google.com/books?id=8TX2tFLZ7gYC|title=E=mc<sup>12!</sup>: A Biography of the World's Most Famous Equation|last1=Bodanis|first1=David|publisher=Bloomsbury Publishing|year=2009|isbn=978-0-8027-1821-1|edition=illustrated|at=preface}}</ref> Trong một [[hệ quy chiếu]] mà hệ đang chuyển động, [[năng lượng tương đối tính]] và [[khối lượng tương đối tính]] của nó (thay vì [[khối lượng nghỉ]]) tuân theo cùng một công thức.

Công thức xác định năng lượng {{math|''E''}} của một [[Hạt (vật lý)|hạt]] trong hệ quy chiếu nghỉ của nó là tích của khối lượng ({{math|''m''}}) với bình phương [[tốc độ ánh sáng]] ({{math|''c''<sup>2</sup>}}). Vì tốc độ ánh sáng là một con số lớn (xấp xỉ 300.000&nbsp;km/s hay 186.000 dặm/s) nên công thức ngụ ý rằng một lượng nhỏ "khối lượng nghỉ", được đo khi hệ đứng yên, tương ứng với một lượng năng lượng khổng lồ, không phụ thuộc vào thành phần của [[vật chất]].

Einstein là người đầu tiên đề xuất sự tương đương khối lượng–năng lượng vào năm 1905. Nguyên lý này xuất hiện lần đầu trong ''Quán tính của một vật có phụ thuộc vào năng lượng trong nó?'' (''Does the inertia of a body depend upon its energy-content?''), một trong những [[Annus mirabilis paper|''annus mirabilis'' paper]] của ông.<ref name="inertia3">{{chú thích|author=Einstein, A.|title=Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?|journal=[[Annalen der Physik]]|volume=18|pages=639–643|year=1905|doi=10.1002/andp.19053231314}}. Xem thêm [http://www.fourmilab.ch/etexts/einstein/E_mc2/www/ bản dịch tiếng Anh.]</ref>

== Ứng dụng ==

=== Ứng dụng vào vật lý hạt nhân ===
[[Năng lượng liên kết hạt nhân]] là năng lượng tối thiểu cần thiết để phân tách [[hạt nhân nguyên tử]] thành các phần cấu tạo nên chúng.<ref>{{chú thích sách|url=https://www.worldcat.org/oclc/29563946|title=Modern physics from [alpha] to Z⁰|last=Rohlf|first=James William.|date=1994|publisher=John Wiley|isbn=978-0-471-57270-1|edition=1st|location=New York|page=20|oclc=29563946}}</ref> Khối lượng của một [[nguyên tử]] lớn hơn tổng khối lượng của các phần cấu tạo nên chúng do lực hút của [[lực hạt nhân mạnh]].<ref name="radiopharm">{{Citation|last=Rösch|first=Frank|title=The Basics of Nuclear Chemistry and Radiochemistry: An Introduction to Nuclear Transformations and Radioactive Emissions|date=2019|url=https://doi.org/10.1007/978-3-319-98947-1_3|work=Radiopharmaceutical Chemistry|pages=27–61|editor-last=Lewis|editor-first=Jason S.|place=Cham|publisher=Springer International Publishing|language=en|doi=10.1007/978-3-319-98947-1_3|isbn=978-3-319-98947-1|access-date=2020-10-14|editor2-last=Windhorst|editor2-first=Albert D.|editor3-last=Zeglis|editor3-first=Brian M.|s2cid=134052082}}</ref> Sự khác biệt giữa hai khối lượng được gọi là ''độ hụt khối lượng'' và có liên quan đến năng lượng liên kết thông qua công thức của Einstein.<ref name="radiopharm" /><ref>{{chú thích sách|title=Physics for scientists and engineers with modern physics.|last=Serway, Raymond A.|date=5 March 2013|others=Jewett, John W., Peroomian, Vahé.|isbn=978-1-133-95405-7|edition=9th|location=Boston, MA|page=1419|oclc=802321453}}</ref><ref>{{chú thích sách|url=https://www.worldcat.org/oclc/222569|title=Elementary particles|last1=Frisch|first1=David H|last2=Thorndike|first2=Alan M|date=1964|publisher=D. Van Nostrand|location=Princeton, N.J.|pages=11–12|language=en|oclc=222569}}</ref>

Một [[phân tử]] [[nước]] nặng hơn một chút so với hai nguyên tử [[hydro]] tự do và một nguyên tử [[oxy]]. Sự chênh lệch khối lượng cực nhỏ là năng lượng cần thiết để tách phân tử thành ba nguyên tử riêng lẻ (chia cho {{math|''c''<sup>2</sup>}}), được tỏa ra dưới dạng nhiệt khi phân tử hình thành (nhiệt này có khối lượng). Tương tự như vậy, về lý thuyết, một thanh thuốc nổ nặng hơn một chút so với các mảnh vỡ sau vụ nổ; trong trường hợp này, chênh lệch khối lượng là năng lượng và nhiệt lượng tỏa ra khi thuốc nổ phát nổ. Sự thay đổi khối lượng như vậy chỉ có thể xảy ra trong môi trường mở, năng lượng và khối lượng được phép thoát ra ngoài. Do đó, nếu một thanh thuốc nổ được cho nổ trong một buồng kín, khối lượng của buồng và các mảnh vỡ, nhiệt, âm thanh và ánh sáng vẫn sẽ bằng khối lượng ban đầu của buồng và thuốc nổ. Về lý thuyết, điều này cũng sẽ xảy ra ngay cả với một quả [[bom hạt nhân]], nếu nó có thể được giữ trong một chiếc hộp lý tưởng có sức mạnh vô hạn, không bị vỡ hoặc bị truyền [[bức xạ]] ra ngoài.{{refn|See Taylor and Wheeler<ref>{{chú thích sách|last=Taylor, Edwin F.|url=https://www.worldcat.org/oclc/25165077|title=Spacetime physics: introduction to special relativity |date=1992|publisher=W.H. Freeman|others=Wheeler, John Archibald, 1911-2008.|isbn=978-0-7167-2327-1|edition=2nd|location=New York|oclc=25165077|pages=248–249}}</ref> for a discussion of mass remaining constant after detonation of nuclear bombs, until heat is allowed to escape.|name="A. Wheeler, 1992. pp. 248"|group=note}}

== Ghi chú ==
<references group="note"/>

==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] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20161227064809/http://relativity.livingreviews.org/ |date=2016-12-27 }} – 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
{{Einstein}}
{{thuyết tương đối}}
{{Kiểm soát tính nhất quán}}

[[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]]
[[Thể loại:Khoa học năm 1905]]
[[Thể loại:Giới thiệu năm 1905]]
[[Thể loại:Năng lượng (vật lý)]]