Експериментальні підтвердження перетворень між масою та енергією
Кожен школяр знає, хто відкрив закон взаємозв’язку маси і енергії. Маса і енергія є проявом одного і того ж. Тому, за словами самого А. Ейнштейна, при певних умовах ці фізичні величини можуть перетворюватися оборотно один в одного. В ситуаціях, що стосуються життя звичайної людини, такі перетворення не відбуваються, вірніше вони є настільки незначними, що не відчуваються. На початку XX століття закон взаємозв’язку маси і енергії Ейнштейна було доведено експериментально.
Париж, 1933 рік. Ірен і Фредерік Жоліо-Кюрі сфотографували процес, при якому енергія переходить в масу: високоенергетичний фотон породив позитрон і електрон поблизу ядра атома, які були виявлені за залишеним треках в бульбашковій камері. При цьому процесі частину імпульсу була передана атомному ядру.
Також спостерігався процес, протилежний описаному. Коли позитрон запускали в бульбашкову камеру, то він, стикаючись з атомами речовини, втрачав свою енергію до тих пір, поки практично не зупинився. У стані спокою позитрон зустрічається з яким-небудь валентним електроном атома речовини, і обидві частинки зникають, породжуючи пару фотонів, які розлітаються в протилежних напрямках.
Ще одним експериментальним проявом закону взаємозв’язку маси і енергії є ядерні реакції в реакторі. Зокрема, розщеплення ядра на дрібні складові із звільненням елементарних частинок та енергії у вигляді випромінювання. Вимірювання маси всіх осколків ядра після поділу показують, що ця фізична величина виявляється меншою, ніж маса початкового ядра. Різниця в масах реагенту та продуктів перетворюється в електромагнітне випромінювання. Користуючись законом взаємозв’язку маси і енергії E = mc2, енергію цього електромагнітного випромінювання можна обчислити точно.
