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E=mc² - Die Äquivalenz Von Masse Und Energie

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Einsteins Relativitätstheorie - alle Folgen:

1. Die Relativität von Raum und Zeit - http://youtu.be/7W1m4dYrjbw
2. Klassische Mechanik und die Relativitätstheorie - http://youtu.be/Zv6m6nJaQqQ
3. Die Lichtgeschwindigkeit - http://youtu.be/e-O6osmiyaQ
4. Zeitdilatation - Die Relativität der Zeit - http://youtu.be/pSS0qOglweE
5. Mit Lichtgeschwindigkeit durch Raum und Zeit - http://youtu.be/ed9FYZiyN3g
6. E=mc² - http://youtu.be/9Q8kjgjEmeg

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Äquivalenz von Masse und Energie

Die Äquivalenz von Masse und Energie (oder kurz: E=mc²) ist die Erkenntnis der relativistischen Physik, dass die Energie jedes ruhenden Teilchens und seine Masse m einander proportional sind. Bei dem in der Gleichung E=mc² auftretenden Proportionalitätsfaktor c handelt es sich um die Lichtgeschwindigkeit.

Diese einfache Formel hat weitreichende Konsequenzen. So folgt aus ihr, dass die Bindungsenergie eines Systems selbst zur Masse beiträgt. Da die Bindungsenergie stets negativ ist, bedeutet dies, dass das gebundene System weniger Masse hat als die einzelnen aneinander gebundenen Objekte — man spricht hier auch vom Massendefekt. Aus dem unterschiedlichen Massendefekt verschiedener Atomarten stammt die Energie bei Kernspaltung und Kernfusion. Hier wird also direkt Masse in Energie umgesetzt.

Noch deutlicher wird dies bei einem anderen Prozess: Der Annihilation von Teilchen und Antiteilchen. Hier wird die gesamte Masse der Teilchen in Strahlungsenergie umgesetzt, die ursprünglichen Teilchen existieren anschließend nicht mehr. Wenn nicht Erhaltungsgrößen wie elektrische Ladung oder Baryonenzahl es verhindern, können Teilchen in andere Teilchen mit geringeren Massen übergehen und die dabei freiwerdende Ruheenergie in andere Energieformen wie Strahlung und kinetische Energie anderer Teilchen umgewandelt werden.

• http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84quivalenz_von_Masse_und_Energie

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Es war nicht nur unsere Vorstellung von Raum und Zeit, die durch Einsteins Relativitätstheorie verändert wurde. Einstein war klar, dass wir auch unsere Vorstellung von Energie überdenken müssen.

Schauen wir uns ein Proton in einem Teilchenbeschleuniger an. Für Wissenschaftler ist leicht zu erkennen, dass nur ein Teil der zugeführten Energie dafür verwendet wird, den Partikel zu beschleunigen. Der Rest der Energie vergrößert die Masse des Teilchens. Je schneller es wird, desto schwerer wird es.

Wenn das Proton annähernd mit Lichtgeschwindigkeit reist, wird fast die gesamte Energie, die wir zuführen, die Masse des Protons erhöhen. Darum kann kein Masseteilchen jemals Lichtgeschwindigkeit erreichen — es wird schwerer anstatt schneller. Dieser Fakt ist zusammengefasst in Einsteins berühmter Gleichung, der wahrscheinlich berühmtesten Formel der Wissenschaft: E=mc².

Neben der Definition der Energie eines Körpers im Ruhezustand, macht das Gleichheitszeichen deutlich, dass Materie in Energie umgewandelt werden kann -- und umgekehrt. Dieser Umwandlungsfaktor — Lichtgeschwindigkeit hoch zwei — ist eine enorm große Zahl. Nach Einsteins Gleichung kann ein winziges Bisschen Materie in eine enorme Menge Energie verwandelt werden.

Aber E=mc² gibt uns viel mehr als nur zerstörerische Atombomben. Die Erkenntnis, dass Masse in Energie umgewandelt werden kann, machte es überhaupt erst möglich, die Energiequelle der Sonne und anderer Sterne zu verstehen — die war zu Einsteins Zeiten noch immer ein Mysterium.

Die Gleichung ebnete auch den Weg zur Erforschung der Geheimnisse im Inneren des Atoms und sorgte für die Entdeckung einer ganzen Menagerie neuer Partikel — hergestellt aus purer Energie in mächtigen Teilchenbeschleunigern.

Zu Beginn des 21. Jahrhundert decken Atomkraftwerke knapp 20 Prozent des weltweiten Energiebedarfs indem sie einen kleinen Teil der Masse von Uran-Atomen in nutzbare Energie verwandeln. In einigen Jahrzehnten könnten Fusionsreaktoren, betrieben mit Helium3, noch viel mehr Masse in Energie umwandeln — ganz ohne gefährliche Nebenprodukte.

Einsteins Masse-Energie-Gleichung E=mc² hat also — noch mehr als seine Erkenntnisse über Raum und Zeit — einen weit reichenden Einfluss auf unsere Welt und unser alltägliches Leben.

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Allah,Gott,Religion und Wissenschaft Kategorien Auf Deutsch

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