| Kapitelübersicht | Fragen | Theorie | Anwendungen,Querverbindungen |
Die Gleichung stellt einen Zusammenhang zwischen Energie und Masse her. Man sagt auch, Masse und Energie sind äquivalent, also gleichwertig. Und das hat absurde Folgen: Eine aufgeladene Batterie hat mehr Energie als eine leere und somit auch mehr Masse, ebenso eine aufgezogene Uhr, und wenn ich was erwärme, dann erhöht sich die Masse auch. Klingt komisch, ist aber so!
Ist die Massenänderung groß? Nein, sie ist winzig und fällt uns im Alltag daher nicht auf. Du kannst die Gleichung auch umformen und so anschreiben: . ist ein großes griechisches Delta und bedeutet Änderung, also Massenänderung = Energieänderung durch . Jetzt erinnere dich, dass die Lichtgeschwindigkeit m/s beträgt, liegt dann in der Größenordnung m/s und weil es im Nenner steht, ist die Massenänderung im Alltag winzig und liegt weit außerhalb der Messbarkeit.
Manchmal ist die Energieabgabe aber dermaßen groß, dass die Massenänderung dramatisch ist, zum Beispiel im Inneren der Sonne. Durch Kernfusion wird enorm viel Energie erzeugt, und diese führt zu einem Massenverlust von sage und schreibe 109 kg pro Sekunde. Das entspricht der Masse eines Wasserwürfels mit einer Seitenlänge von 100 m. Welche Energie produziert der „Brennofen“ im Inneren der Sonne pro Sekunde? kg m/s J. In nur einer Sekunde! Schon wieder eine astronomische Zahl!
Einsteins Gleichung macht auch klar, warum bei der Kollision von Teilchen mit fast c jedes Mal ein Teilchenzoo entsteht (Kap. 3.2, Abb. 3.10): Hier ist es umgekehrt: die Energie wird in Masse, also in neue Teilchen umgewandelt. Im Alltag war das so wie in Abbildung 3.28. Aber die Effekte gibt's eben nur in der Quantenmechanik!
| Analogie zu Abb. 3.10 im Alltag, die es (leider?) nicht geben kann. |