கணிசம்-ஆற்றல் சமவிகிதம் (E=mc²) என்பது குழந்தைகளுக்கு நான் கிசுகிசுத்து சொல்லும் ஒரு சிறிய ரகசியம் போல உணரப்படுகிறது. நான் கணிசமும் ஆற்றலும் ஒரே நாணயத்தின் இரண்டு பக்கங்கள் என்று சொல்கிறேன். பின்னர் நான் ஒரு சுருக்கமான நாணய-மற்றும்-மின்விளக்கு தந்திரத்தை காட்டுகிறேன். இது பொதுவாக அவர்களின் கண்களை பெரிதாக்குகிறது.
கணிசம்-ஆற்றல் சமவிகிதம் (E=mc²) என்ன அர்த்தம்
அதன் எளிய வடிவத்தில் சூத்திரம் E சமமாக m மடங்கு c சதுரமாகச் சொல்கிறது. இங்கு E என்பது ஆற்றலுக்கான குறியீடு. m என்பது கணிசம். c என்பது வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம், இது சுமார் 299,792,458 மீட்டர் ஒரு வினாடிக்கு சமமாகும். சதுரமாக, c சதுரம் மிகப்பெரியதாக மாறுகிறது. எனவே ஒரு சிறிய அளவு கணிசம் பெரிய அளவு ஆற்றலைக் கொண்டிருக்க முடியும். உண்மையில், வெறும் 1 கிலோ கணிசத்தின் ஆற்றல் சமவிகிதம் சுமார் 89.88 பெட்டாஜூல்கள், இது சுமார் 21.5 மெகாடன்கள் TNTக்கு சமமாகும்.
ஓய்வு ஆற்றல் மற்றும் மொத்த ஆற்றல்
அடிக்கடி மக்கள் E சமமாக m c சதுரம் என்று சொல்வது ஓய்வு ஆற்றலுக்காக. ஓய்வு ஆற்றல் என்பது ஒரு பொருள் தன்னால் இருக்கும்போது கொண்டிருக்கும் ஆற்றல். ஆனால், நகரும் பொருட்கள் கூடுதல் ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கின்றன. இயற்பியலில், முழுமையான தொடர்பு அதை காட்டுகிறது. இது ஆற்றல், வேகம் மற்றும் கணிசத்தை இணைக்கிறது. ஒளிக்கதிர்கள் ஓய்வு கணிசம் இல்லை. ஆனால் அவர்கள் இன்னும் ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கின்றன, ஏனெனில் ஆற்றல் மற்றும் கணிசம் இந்த வழியில் தொடர்புடையவை.
பெரிய, உண்மையான உதாரணங்கள்
சூரியன் ஒரு தெளிவான உதாரணத்தை வழங்குகிறது. உதாரணமாக, சூரியன் ஹைட்ரஜனை ஹீலியமாக இணைக்கிறது. இவ்வாறு செய்யும்போது, இது சுமார் 0.7 சதவீதம் இணைக்கப்பட்ட கணிசத்தை ஆற்றலாக இழக்கிறது. அந்த சிறிய இழப்பு பூமிக்கான ஒளி மற்றும் வெப்பத்தை இயக்குகிறது. அதேபோல, அணு பிளவு மற்றும் இணைப்பு சிறிய கணிச வேறுபாடுகளிலிருந்து ஆற்றலை விடுவிக்கின்றன. ஒரு ஒற்றை U‑235 பிளவு சுமார் 200 MeV பிளவுக்கு விடுவிக்கிறது, இது சுமார் 8.2×1013 J ஒரு கிலோ U‑235க்கு (≈82 TJ/kg) சராசரியாகும். மேலும், பொருள் எதிர்வினை பொருளை சந்திக்கும் போது, கிட்டத்தட்ட அனைத்து கணிசமும் ஒளியாக மாற முடியும். வாவ், இது மிகுந்த தாக்கம் கொண்டது.
நாம் தினசரி வாழ்க்கையில் கணிச மாற்றத்தை ஏன் காணவில்லை
கணிசம்-ஆற்றல் மாற்றம் எப்போதும் நடக்கிறது. ஆனால் வேதியியல் வினைகள் அதை நன்றாக மறைக்கின்றன. மரத்தை எரிப்பது அல்லது உணவை செரிப்பது வேதியியல் ஆற்றலை விடுவிக்கிறது. இருந்தாலும், கணிச மாற்றம் பொருளின் கணிசத்தை விட மிகச் சிறியது. எனவே நாம் தினசரி வாழ்க்கையில் கணிச மாற்றங்களை கவனிக்கவில்லை.
உரையாடலை தூண்ட ஒரு சுருக்கமான காட்சி
குறைந்த தொழில்நுட்ப காட்சியை முயற்சிக்கவும். உதாரணமாக, ஒரு எலுமிச்சை பேட்டரியை உருவாக்கவும் அல்லது ஒரு எளிய சூரிய செல்களை ஒரு LEDக்கு இணைக்கவும். பின்னர் உங்கள் குழந்தையிடம் ஆற்றல் எங்கே இருந்து வந்தது மற்றும் அது எவ்வாறு நகர்ந்தது என்று கேளுங்கள். அந்த குறுகிய உரையாடல், கணிசம் சில நேரங்களில் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலாக செயல்படுகிறது என்ற எண்ணத்திற்கு வழிவகுக்கலாம். பெரும்பாலும் இது அணு அல்லது துகளியல் செயல்முறைகளில் தோன்றுகிறது, எலுமிச்சையில் அல்ல.
சிறிய அகராதி
- ஓய்வு கணிசம்: ஒரு பொருள் அமைதியாக இருக்கும்போது கொண்டிருக்கும் கணிசம்.
- பிணைப்பு ஆற்றல்: பாகங்கள் ஒன்றாக ஒட்டும்போது வெளியிடப்படும் ஆற்றல் மற்றும் அமைப்பு சிறிது கணிசத்தை இழக்கிறது.
- அழிவு: ஒரு துகள் அதன் எதிர்துகளத்தை சந்திக்கும் போது மற்றும் ஒளிக்கதிர்களாக மாறும்.
- ஒளிக்கதிர்: இன்னும் ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும் ஒளியின் துகள்.
பாதுகாப்பு, நெறிமுறைகள் மற்றும் ஆர்வமுள்ள மனங்கள்
அதே இயற்பியல் அமைதியான உலையில் மற்றும் அழிவான ஆயுதங்களில் விளக்குகிறது. நான் இதை தெளிவாகவும் வயதுக்கேற்பவும் பேசுகிறேன். இவ்வாறு குழந்தைகள் சூழலையும் கவனத்தையும் கற்றுக்கொள்கிறார்கள். மேலும் உங்கள் குழந்தையிடம் ஆற்றல் வடிவங்களை மாற்றும் மூன்று உதாரணங்களை பெயரிடச் சொல்லவும். இது ஒரு சிறந்த உரையாடல் தொடக்கமாகிறது.
கணிசம்-ஆற்றல் சமவிகிதம் (E=mc²) பற்றிய கதையை இப்போது படிக்கவும் அல்லது கேட்கவும்: கணிசம்-ஆற்றல் சமவிகிதம் (E=mc²) பற்றிய கதையை இப்போது படிக்கவும் அல்லது கேட்கவும்: 3-5 வயதுக்கு, 6-8 வயதுக்கு, 8-10 வயதுக்கு, மற்றும் 10-12 வயதுக்கு.
மேலும் பின்னணி மற்றும் குழந்தை நட்பு கதைகளுக்கு Storypie இல் கணிசம்-ஆற்றல் சமவிகிதம் கருத்து பக்கத்தை பார்வையிடவும். மின்னல் மற்றும் பெரிதாகிய கண்களை அனுபவிக்கவும்.
